(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙台（１２）に積み重ねられた用紙（９０）を１枚ずつ分離してフィードローラ対に搬送し、その用紙を搬送方向および／または幅方向に切断する用紙裁断装置において、
給紙台（１２）の上方に配置され、給紙台（１２）に対向する部分が用紙搬送方向に移動した後その上方を通って戻る複数の無端循環ベルト部材（２４）と、
上記無端循環ベルト部材（２４）の給紙台（１２）に対向する部分の間から下方に所定距離突出した押さえ部材（１８）と、
給紙台（１２）側から上記無端循環ベルト部材（２４）の給紙台（１２）に対向する部分を通って空気を吸引し、給紙台（１２）上の用紙（９０）が前記押さえ部材（１８）によって押さえられた部分の近傍にたわみを与えられた状態で上記無端循環ベルト部材（２４）に吸着され搬送されるようにする吸引手段（２６）と、
を備え、
前記複数の無端循環ベルト部材（２４）で送り出された用紙の先端が、停止している前記フィードローラ対に当接して、前記用紙に用紙搬送方向に交差する方向のたわみが生じるまで、前記無端循環ベルトは用紙を搬送した後、前記フィードローラ対が回転を開始することを特徴とする、用紙裁断装置。
【請求項２】
上記給紙台（１２）の用紙搬送側に隣接して配置され、上記無端循環ベルト部材（２４）の給紙台（１２）に対向する部分の下側に、略用紙搬送方向とは反対方向に空気を吹き込む空気吹き込み手段（６２）と、
給紙台（１２）の用紙搬送側に隣接して上記押さえ部材（１８）の用紙幅方向両側に配置され、用紙搬送経路に下方から延在して接近するさばき部材（１６）とをさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の用紙裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙裁断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給紙台に積み重ねられた用紙を１枚ずつ送り出してそれを搬送方向および／または幅方向に切断する種々のタイプの用紙裁断装置が提供されている。このタイプの装置は、用紙を１枚ずつ分離して送り出すために、たとえば図１の要部断面に示したような給紙装置を備える。この種の給紙装置は、輪転孔版印刷機や複写機等の分野でも広く用いられているが、回転する給紙リング４に接触した用紙２が、摩擦力によって給紙リング４とさばき板６との間に引き込まれ、用紙が重なっているときには給紙リング４に接触した用紙だけが給紙リング４とさばき板６との間を通過することによって、１枚ずつ送り出されるようになっている。
【０００３】
ところで、用紙裁断装置の給紙装置は、輪転孔版印刷機や複写機等と異なり、印刷されたり複写された用紙を給紙するので、給紙リング４との圧接や擦れが原因となって、用紙の印刷部分や複写部分に圧痕や汚れ、印刷かすれなどの悪影響を与えることがある。特に、両面印刷された用紙や、特殊なコーティングが施されたカラー複写用紙などでは、そのような問題が起こりやすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、積み重ねられた用紙に損傷を与えずに１枚ずつ分離して搬送することができる用紙裁断装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の用紙裁断装置を提供する。
【０００６】
用紙裁断装置は、給紙台に積み重ねられた用紙を１枚ずつ分離してフィードローラ対に搬送した後、その用紙を搬送方向および／または幅方向に切断するタイプのものである。用紙裁断装置は、給紙台の上方に配置され、給紙台に対向する部分が用紙搬送方向に移動した後その上方を通って戻る複数の無端循環ベルト部材と、上記無端循環ベルト部材の給紙台に対向する部分の間から下方に所定距離突出した押さえ部材と、
給紙台側から上記無端循環ベルト部材の給紙台に対向する部分を通って空気を吸引し、給紙台上の用紙が前記押さえ部材によって押さえられた部分の近傍にたわみを与えられた状態で上記無端循環ベルト部材に吸着され搬送されるようにする吸引手段と、
を備え、
前記複数の無端循環ベルト部材で送り出された用紙の先端が、停止している前記フィードローラ対に当接して、前記用紙に用紙搬送方向に交差する方向のたわみが生じるまで、前記無端循環ベルトは用紙を搬送した後、前記フィードローラ対が回転を開始する。
【０００７】
上記構成において、吸引手段により、給紙台側から無端循環ベルト部材の給紙台に対向する部分（下側部分）を通って空気が吸引される。無端循環ベルト部材に適宜貫通穴を設け、その貫通穴から空気を吸引しても、あるいは、複数の無端循環ベルト部材を隙間を設けて配置し、その隙間から空気を吸引してもよい。無端循環ベルト部材への空気の吸引によって、給紙台に積み重ねられた用紙のうち一番上の用紙が吸い上げられ、給紙循環ベルト部材の下側部分に吸着される。無端循環ベルト部材の下側部分が用紙搬送方向に移動すると、吸着された用紙は、積み重ねられた用紙から分離され、搬送される。そして、分離された用紙の搬送過程において、搬送方向および／または幅方向に適宜切断する。たとえば、無端循環ベルト部材で搬送中に、あるいは無端循環ベルト部材から受けとってローラ対で搬送する間に、用紙を搬送方向および／または幅方向に適宜切断する。
【０００８】
上記構成によれば、無端循環ベルト部材の下側部分は、用紙に強く圧接することなく、また、用紙を擦ることなく、給紙台上の用紙を分離して搬送することができる。
【０００９】
したがって、積み重ねられた用紙に損傷を与えずに１枚ずつ分離して搬送することができる。
【００１０】
好ましくは、上記給紙台の用紙搬送側に隣接して配置され、上記無端循環ベルト部材の給紙台に対向する部分の下側に、略用紙搬送方向とは反対方向に空気を吹き込む空気吹き込み手段と、給紙台の用紙搬送側に隣接して上記押さえ部材の用紙幅方向両側に配置され、用紙搬送経路に下方から延在して接近するさばき部材とをさらに備える。
【００１１】
上記構成によれば、空気吹き込み手段からの空気が、給紙台に積み重ねられた用紙の上部に吹き付けられ、用紙間に空気が入り、用紙は互いに分離した状態となる。このとき、用紙の一部は押さえ部材に押さえられ、浮き上がらないので、用紙は、押さえられた部分の周囲で湾曲し、これによって用紙の分離が促進される。浮き上がった用紙のうち、一番上の用紙が無端循環ベルト部材に吸着されて搬送される。このとき、用紙搬送経路に接近して配置されたさばき部材は、吸着された一番上の用紙の通過は許容するが、それより下側の用紙とは干渉し、一番上の用紙の搬送に伴ってそれより下側の用紙が一緒に移動しないようにする。
【００１２】
したがって、効率良く、かつ用紙に損傷を与えずに、用紙を分離することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る用紙裁断装置１０について、図２〜図７を参照しながら詳細に説明する。図２は全体構成図、図３は要部斜視図、図４は要部正面図、図５は要部側面図、図６は要部底面図、図７はブロック図である。
【００１４】
用紙裁断装置１０は、図２に示すように、従来の装置と大略同様に構成されており、給紙台１２に載置された用紙９０を上から１枚ずつ分離し、フィードローラ対３０、および搬送ローラ対３２，３４，３６で搬送する間に、その前後を前後カッタユニット４０で切り落とし、必要であればその左右両側を左右カッタユニット５０で切り落とし、裁断後の用紙を紙受け台５８に回収するものであるが、給紙台１２に載置された用紙９０を上から１枚ずつ分離して、フィードローラ対３０に送り出す用紙分離手段の構成が従来の装置とは異なる。以下では、従来の装置との相違点を中心に説明する。
【００１５】
給紙台１２は、給紙台モータ１３（図７参照）により駆動される不図示の昇降装置によって上下に移動する。その位置を上限リミットスイッチ７２および下限リミットスイッチ７４で検知し、移動範囲を制限するようになっている。給紙台１２の用紙搬送側（図２において右側）には、側壁１４が立設され、給紙台１２に載置した用紙９０の一辺が接近または当接するようになっている。
【００１６】
側壁１４の上縁１４ａは、詳しくは後述する吸着搬送装置２０の搬送ベルト下面２４ｓとの間に、所定の間隔を形成するようになっている。側壁１４の用紙搬送下流側（給紙台１２とは反対側）には、ウレタンゴム製のさばき板１６が上向きに固定され、搬送ベルト下面２４ｓに下方から接近または当接し、搬送ベルト下面２４ｓとさばき板１６との間を１枚の用紙だけが通過できるようになっている。
【００１７】
側壁１４の用紙搬送下流側には、ブロー装置６０のブローボックス６２が配置されている。ブローボックス６２には、図３および図４に示したように、側壁１４およびさばき板１６に干渉されずに、直接、給紙台１２の上方に対向する部分に、吹出口６２ａが設けられている。ブローボックス６２には吐出ファン６４が接続されていて、吐出ファン６４から送り込まれた空気が、吹出口６２ａから、大略搬送ベルト下面２４ｓに沿って給紙台１２の上方に向けて吹き出るようになっている。
【００１８】
吸着搬送装置２０は、図３に示したように、大略、一対の駆動ローラ２２ａ，２２ｂと、複数の搬送ベルト２４と、吸引ボックス２６と、吸引ファン２８とからなる。
【００１９】
一対の駆動ローラ２２ａ，２２ｂは、用紙幅方向（用紙に沿って用紙搬送方向とは直角方向）に互いに平行に、一方２２ａが給紙台１２の上方に、他方２２ｂが給紙台１２より用紙搬送方向下流側に、それぞれ配置されている。
【００２０】
複数の搬送ベルト２４は、一対の駆動ローラ２２ａ，２２ｂに、軸方向（用紙幅方向）に適宜間隔を設けて掛けられ、循環するようになっている。すなわち、搬送ベルトモータ２３（図７参照）により駆動ローラ２２ａ，２２ｂが回転すると、搬送ベルト２４の下側部分が用紙搬送方向下流側に向けて移動する一方、搬送ベルト２４の上側部分は用紙搬送方向上流側に移動する。各搬送ベルト２４には、図３に示すように、その厚さ方向に貫通する多数の貫通穴２４ａが適宜間隔で形成されている。なお、貫通穴２４ａの図示は、図４では全部を、図６では一部を省略している。
【００２１】
吸引ボックス２６は、一対の駆動ローラ２２ａ，２２ｂと搬送ベルト２４で囲まれた内側部分には配置されている。吸引ボックス２６の下壁には、図６に示すように、各搬送ベルト２４の下側循環部分に沿ってそれぞれ２本のスリット２６ａが、また、搬送ベルト２４間の隙間にはそれぞれ１本のスリット２６ｂが、形成されている。
【００２２】
吸引ファン２８は、図３に示すように、吸引ボックス２６に接続され、吸引ボックス２６のスリット２６ａ，２６ｂから空気を吸い込むようになっている。吸引ファン２８の吸い込み口には、開閉可能なシャッタ２７が設けられていて、その開度を変えることによって吸引圧を調整できるようになっている。シャッタ２７は、吸気ソレノイド２９（図７参照）によって、その開度が変えられるようになっている。
【００２３】
吸着搬送装置２０の用紙幅方向中央には、用紙搬送方向に延在する押さえ板１８が設けられている。押さえ板１８は、表面がフッ素加工された金属製の部品であり、その下部が搬送ベルト下面２４ｓより下方に突出するようになっている。この下方突出量は、調整ねじ１９で調整できるようになっている。
【００２４】
フィードローラ対３０および搬送ローラ対３２，３４，３６は、搬送モータ３８（図７参照）により、同期して同じ周速で回転するようになっている。搬送モータ３８はステッピングモータであり、後述するように、用紙を所定位置に精度良く停止させることができるようになっている。前後カッタユニット４０は、用紙幅方向に延在する直線状の上刃４２および下刃４４を備える。下刃４４は、用紙搬送経路の下側に固定されている。上刃４２は、用紙搬送経路を横断自在に支持されており、常時は、用紙搬送経路の上方に退避し、前後カッタモータ４６（図７参照）の回転によって駆動される。左右カッタユニット５０は、用紙幅方向の両側に一対を備える。一対の左右カッタユニット５０は、それぞれ、用紙幅方向に移動自在であり、かつ適宜位置に固定できる。左右カッタユニット５０は、左右カッタモータ５６（図７参照）により同期して回転する円盤状の上刃５２および下刃５４を備える。
【００２５】
さらに、図７のブロック図を参照しながら、構成を説明する。
【００２６】
ＣＰＵ１１には、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９４、給紙台モータ１３、搬送ベルトモータ２３、搬送ローラ対モータ３８、前後カッタモータ４６、左右カッタモータ５６、吸気ソレノイド２９、吸引ファン２８、吐出ファン６４、上限スイッチ７２、下限スイッチ７４、異常停止スイッチ７５、用紙レベルセンサ７８、透過センサ▲１▼〜▲４▼（７６、８０〜８４）、および操作パネル９６が接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ１１は、用紙裁断装置１０の動作を制御する。ＲＯＭ９２は、制御プログラム等のデータを記憶する。ＲＡＭ９４は、用紙のカット寸法等のデータを一時的に記憶する。給紙台モータ１３は、給紙台１２を昇降する。搬送ベルトモータ２３は、搬送ベルト２４を駆動する。搬送ローラモータ３８は、フィードローラ対３０および搬送ローラ対３２，３４，３６を駆動する。前後カッタモータ４６は、前後カッタユニット４０の上刃４２を駆動する。左右カッタモータ５６は、左右カッタユニット５０の上刃５２および下刃５４を駆動する。吸気ソレノイド２９は、吸引ファン２８の吸い込み口に設けたシャッタ２７の開度を変える。吸引ファン２８は、吸引ボックス２６のスリット２６ａ，２６ｂから空気を吸い込む。吐出ファン６４は、ブローボックス６２の吹出口６２ａから空気を吹き出す。上限スイッチ７２および下限スイッチ７４は、給紙台１２の上限位置および下限位置を検出する。用紙レベルセンサ７８は、搬送ベルト下面２４ｓに接近して用紙があるか否かを検出する。透過センサ▲１▼〜▲４▼（７６、８０〜８４）は、用紙の通過を検知する。操作パネル９６は、操作スイッチや、表示装置を備える。
【００２８】
次に、用紙裁断装置１０の動作について説明する。
【００２９】
操作パネル９６のスタート釦（図示せず）を押すと、吸引ファン２８と吐出ファン６４が回転を開始する。このとき、吸引ファン２８の吸い込み口は、シャッタ２７によって閉じた状態である。次に、給紙台１２が上昇する。給紙台１２に載置された用紙９０の上部をレベルセンサ７８が検知すると、給紙台１２は上昇を停止し、給紙台１２上の用紙９０が搬送ベルト下面２４ｓに接近した状態となる。
【００３０】
次に、図４および図５に示したように、給紙台１２に載置された用紙９０の上部に、ブローボックス６２の吹出口６２ａから空気が吹き込まれ、用紙９０の間に隙間ができる。この空気の吹き付けによって用紙がさばかれる領域を、図５において符号Ｓで示している。次に、吸気ソレノイド２９が動作してシャッタ２７が開く。これによって、搬送ベルト下面２４ｓと給紙台１２上の一番上の用紙９０ａとの間の空間では、吸引ボックス２６のスリット２６ａ，２６ｂへ空気が吸い込まれ、これに伴って、給紙台１２の一番上の用紙９０ａが吸い上げられて搬送ベルト下面２４ｓに吸着される。このとき、押さえ板１８は、搬送ベルト下面２４ｓから下方に所定量（たとえば、約３ｍｍ）突出し、用紙９０の中央を押さえるので、一番上の用紙９０ａは、その両側だけが吸い上げられ、押さえられた分分の付近には、たわみが生じる。この用紙９０ａより下の他の用紙９０ｂ，９０ｃには、前述のようにブローボックス６２から空気が吹き込まれ、搬送ベルト下面２４ｓへは直接吸い上げられず、押さえ板１８でその中央が下方に押さえられ、搬送ベルト下面２４ｓに吸着された一番上の用紙９０ａとは十分に分離される。
【００３１】
次に、搬送ベルト２４が回転し、搬送ベルト２４に吸着された用紙９０ａは、搬送ベルト２４とさばき板１６との間を通って、停止中のフィードローラ対３０へと搬送される。このとき、さばき板１６は、吸着された用紙９０ａより下の他の用紙９０ｂ，９０ｃと干渉して、用紙の重送を防止する。
【００３２】
搬送ベルト２４で送り出された用紙９０ａの先端が、停止しているフィードローラ対３０に突き当たり、用紙にたわみが生じるまで、搬送ベルト２４は用紙９０ａを搬送する。
【００３３】
用紙９０ａの先端がフィードローラ対３０の接触線に沿って揃い、押さえ板１８によってできた用紙幅方向のたわみが解消し、搬送方向に直角になると、フィードローラ対３０および搬送ローラ対３２，３４，３６が回転を開始する。このとき同時に、吸気ソレノイド２９が動作してシャッタ２７を閉じ、搬送ベルト２４への用紙吸着を停止する。これによって、用紙９０ａは、搬送ベルト２４からフィードローラ対３０側へ、円滑に受け渡される。
【００３４】
搬送中の用紙先端の通過を透過センサ▲３▼８２が検知すると、フィードローラ対３０および搬送ローラ対３２，３４，３６は、その後、予め設定された第１の所定距離だけ用紙を送って停止する。そして、停止した状態で、前後カッタユニット４０が用紙先端側の所定部分を切り落とす。次に、フィードローラ対３０およ搬送ローラ対３２，３２，３６は再び回転し、予め設定された第２の所定距離だけさらに用紙を搬送して停止する。そして、前後カッタユニット４０で用紙後端側の所定部分を切り落とす。次に、フィードローラ対３０および搬送ローラ対３２，３４，３６は、再び回転し、用紙を紙受け台５８へと搬送する。
【００３５】
また、搬送中の用紙は、左右カッタユニット５０を通過するときに、その左右両側の所定部分がさらに切り落とされる。そして、４辺が切り落とされた用紙は、紙受け台５８に載置され、回収される。
【００３６】
以上説明したように、用紙裁断装置１０は、給紙台１２上から用紙９０を１枚だけ分離するときに、一番上の用紙９０ａを搬送ベルト２４へ吸い上げ、吸着した状態で搬送し、フィードローラ対３０へ受け渡す。このとき、搬送ベルト２４は、分離して搬送する用紙９０ａに、強く圧接したり擦ったりしない。
【００３７】
したがって、積み重ねられた用紙に損傷を与えずに１枚ずつ分離して搬送することができる.
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の態様で実施可能である。
【００３９】
たとえば、前後カッタユニット４０や左右カッタユニット５０の有無、個数、配置順序、内部構成、切断方式等は任意である。たとえば、左右カッタユニット５０が用紙の左右両側にミシン目を形成するだけで、用紙を切り落とさないものであってもよい。また、１枚の用紙について、幅方向に３回以上切断してもよく、また、前後カッタユニット４０を３個以上備え、搬送方向に３箇所以上切断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来例の装置の要部拡大図である。
【図２】  本発明の一実施形態の用紙裁断装置の全体構成図である。
【図３】  図２の用紙裁断装置の要部斜視図である。
【図４】  図２の用紙裁断装置の要部正面図である。
【図５】  図２の用紙裁断装置の要部側面図である。
【図６】  図２の用紙裁断装置の要部底面図である。
【図７】  図３の用紙裁断装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０  用紙裁断装置
１１  ＣＰＵ
１２  給紙台
１４  側壁
１４ａ  上縁
１６  さばき板（さばき部材）
１８  押さえ板（押さえ部材）
１９  調整ねじ
２０  吸着搬送装置
２２ａ，２２ｂ  駆動ローラ
２３  搬送ベルトモータ
２４  搬送ベルト（無端循環ベルト部材）
２４ａ  貫通穴
２４ｓ  ベルト下面
２６  吸引ボックス
２６ａ，２６ｂ  スリット
２７  シャッタ
２８  吸引ファン
２９  吸気ソレノイド
３０  フィードローラ対
３２〜３６  搬送ローラ対
３８  搬送モータ
４０  前後カッタユニット
４２  上刃
４４  下刃
４６  前後カッタモータ
５０  左右カッタユニット
５２  上刃
５４  下刃
５６  左右カッタモータ
５８  紙受け台
６０  ブロー装置
６２  ブローボックス
６２ａ  吹出口
６４  吐出ファン
７２  上限リミットスイッチ
７４  下限リミットスイッチ
７５  異常停止スイッチ
７６  透過センサ▲１▼
７８  用紙レベルセンサ
８０  透過センサ▲２▼
８２  透過センサ▲３▼
８４  透過センサ▲４▼
９０，９０ａ，９０ｂ，９０ｃ  用紙
９２  ＲＯＭ
９４  ＲＡＭ
９６  操作パネル
【図１】
0004017756.tif 000002
【図２】
0004017756.tif 000003
【図３】
0004017756.tif 000004
【図４】
0004017756.tif 000005
【図５】
0004017756.tif 000006
【図６】
0004017756.tif 000007
【図７】
0004017756.tif 000008