(57)【要約】【課題】媒体を搬送しながら、切断不良を起こすことなく媒体を切断することが可能で、且つ多くの種類の媒体の切断に対応させることが可能な媒体搬送装置を提供する。【解決手段】媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送部と、その搬送部で搬送中の媒体を、媒体の搬送方向（＋Ｙ方向）に直交する幅方向（Ｚ軸方向）に切断する切断機構１１と、幅方向（Ｚ軸方向）に対して搬送方向（＋Ｙ方向）の下流側に傾斜した方向（角度θだけ傾斜した方向）に、切断機構１１を移動させる移動機構と、を有する。切断機構１１は、回転軸Ａｒ１を中心に回転可能であり、外周縁の刃部をもつ円盤状刃（第１刃１２及び第２刃１３で例示）と、回転軸Ａｒ１を搬送方向（＋Ｙ方向）に平行に保持する保持部１４と、を有する。【選択図】図３
2017196680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部で搬送中の媒体を、前記媒体の搬送方向に直交する幅方向に切断する切断機構と、
前記幅方向に対して前記搬送方向の下流側に傾斜した方向に、前記切断機構を移動させる移動機構と、
を有し、
前記切断機構は、
回転軸を中心に回転可能であり、外周縁に刃部をもつ円盤状刃と、
前記回転軸を前記搬送方向に平行に保持する保持部と、
を有する
ことを特徴とする媒体搬送装置。
【請求項２】
前記切断機構は、前記円盤状刃として、第１の円盤状刃と、前記第１の円盤状刃の外周縁と接触する外周縁をもつ第２の円盤状刃と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の媒体搬送装置。
【請求項３】
前記移動機構によって移動させる前記切断機構の移動速度を、前記搬送部によって搬送される前記媒体の搬送速度に応じて制御する移動制御部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の媒体搬送装置。
【請求項４】
前記移動制御部は、
前記幅方向と前記幅方向に対して前記搬送方向の下流側に傾斜した方向とがなす角度をθ、前記媒体の前記搬送速度をＶｐ、前記切断機構の前記移動速度をＶｃとすると、
Ｖｃ＝Ｖｐ／ｓｉｎθ
を満たすように、前記切断機構の前記移動速度を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の媒体搬送装置。
【請求項５】
前記搬送部によって搬送される前記媒体の搬送速度を制御する搬送制御部をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の媒体搬送装置。
【請求項６】
前記移動機構は、
前記保持部が固定された無端状のベルトと、
前記ベルトが走行できるように巻き掛けられる一対のローラと、
を有する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の媒体搬送装置。
【請求項７】
未使用媒体をロール状に巻かれた状態で収容する媒体収容部をさらに有し、
前記搬送部が搬送する前記媒体は、前記媒体収容部から引き出された前記未使用媒体である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の媒体搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の媒体搬送装置と、
前記媒体に画像を印刷する印刷部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
搬送中の媒体を、前記媒体の搬送方向に直交する幅方向に切断する切断機構と、
前記幅方向に対して前記搬送方向の下流側に傾斜した方向に、前記切断機構を移動させる移動機構と、
を有し、
前記切断機構は、
回転軸を中心に回転可能であり、外周縁に刃部をもつ円盤状刃と、
前記回転軸を前記搬送方向に平行に保持する保持部と、
を有する
ことを特徴とする切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の媒体を切断することが可能な媒体搬送装置、その媒体搬送装置を備えた画像形成装置、及び搬送中の媒体を切断することが可能な切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロール紙のような長尺な印刷媒体に印刷する機能を備えるとともに、この印刷媒体を切断する切断装置を備えた画像形成装置が流通している。この切断装置により、長尺な印刷媒体を定型サイズ又は決められた長さに切断することができる。一方で、画像形成装置は、転写部において画像を印刷媒体に転写している間、及び定着部において画像を印刷媒体に定着している間、印刷媒体の搬送を停止することができない。従って、切断装置を備えた画像形成装置では、画像形成部と切断装置の間で印刷媒体のループを形成し、転写部及び定着部での搬送は止めずに、切断装置の設置場所で搬送を停止し、形成したループが解消されるまでの時間に切断装置が印刷媒体を切断している。
【０００３】
また、特許文献１は、ロール紙の搬送経路に設けられた切断装置の下流に、制御部で回転停止及び回転速度可変に制御されて駆動される制御ローラと一定の給紙速度で回転する給紙ローラとを順次配列し、給紙ローラと制御ローラとの間でロール紙を弛ませてから給紙ローラを定速回転させつつ制御ローラを停止させて切断装置で切断するようにしたロール給紙装置において、制御ローラからのロール紙の排出方向と給紙ローラへのロール紙の送り込み方向とに角度を付ける技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたロール給紙装置では、印刷媒体のループを形成する必要があるが、厚紙及びプラスチックフィルムなどの剛性の高い印刷媒体ではこのようなループを形成することが困難である。よって、このロール給紙装置は、剛性の高い印刷媒体の切断に対応できず、媒体対応力が低いと言える。
【０００６】
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、媒体を搬送しながら、切断不良を起こすことなく媒体を切断することが可能で、且つ多くの種類の媒体の切断に対応させることが可能な媒体搬送装置、その媒体搬送装置を備えた画像形成装置、及び切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部で搬送中の媒体を、前記媒体の搬送方向に直交する幅方向に切断する切断機構と、前記幅方向に対して前記搬送方向の下流側に傾斜した方向に、前記切断機構を移動させる移動機構と、を有し、前記切断機構は、回転軸を中心に回転可能であり、外周縁に刃部をもつ円盤状刃と、前記回転軸を前記搬送方向に平行に保持する保持部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、前記媒体搬送装置と、前記媒体に画像を印刷する印刷部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る切断装置は、搬送中の媒体を、前記媒体の搬送方向に直交する幅方向に切断する切断機構と、前記幅方向に対して前記搬送方向の下流側に傾斜した方向に、前記切断機構を移動させる移動機構と、を有し、前記切断機構は、回転軸を中心に回転可能であり、外周縁に刃部をもつ円盤状刃と、前記回転軸を前記搬送方向に平行に保持する保持部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、媒体を搬送しながら、切断不良を起こすことなく媒体を切断することが可能で、且つ多くの種類の媒体の切断に対応させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】図１に示される画像形成装置における制御系及び駆動系の構成要素の一例を示すブロック図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示される画像形成装置に備えられる切断装置の一構成例を示す図、（ｃ）は、その切断装置における切断機構の一例を示す斜視図である。
【図４】図３（ｃ）に示される切断機構の移動方向と媒体の搬送方向とを示す模式図である。
【図５】図３（ｃ）に示される切断機構の移動方向と媒体の切断箇所との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係る媒体搬送装置、その媒体搬送装置を備えた画像形成装置、及びその媒体搬送装置に備えられる切断装置について、図１から図５を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略図である。
図１に示される画像形成装置１は、電子写真方式で印刷媒体上に画像を形成する装置である。但し、実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式に限らず、インクジェット方式などの他の画像形成方式を採用することもできる。
【００１４】
図１に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、本実施の形態の主たる特徴を有する媒体搬送装置１００を備えるとともに、中間転写ベルト部（ベルト部）２００、画像形成部３００、定着部（定着装置）４００、及び排出部（排紙部）５００を備えることができる。
【００１５】
媒体搬送装置１００は、本実施の形態の主たる特徴であるカッター部１０を有するとともに、画像形成装置１において印刷される対象となる未使用媒体（印刷用紙等の印刷媒体）を収容する媒体収容部１０１を有することができる。図１に示されるロール紙Ｒのように、この印刷媒体は軸部１０１ａを中心にロール状に巻かれた状態で収容されることができる。媒体収容部１０１は、軸部１０１ａを回転可能に軸部１０１ａの両端を支持する支持部１０１ｂを備えることができる。なお、媒体収容部１０１は、画像形成装置１の筐体の外部に配置することもできる。
【００１６】
また、媒体搬送装置１００は、印刷媒体Ｐｒを搬送する搬送部を有する。この搬送部は、媒体収容部１０１に収容された未使用媒体である印刷媒体Ｐｒを引き出し（繰り出し）、下流側に搬送する。この搬送部は、例えば、図１に示される搬送ローラ対１０２〜１０５のように、搬送路上に配される複数の搬送ローラ対を有することができる。このとき、搬送ローラ対１０２により印刷媒体Ｐｒを引っ張ることで、軸部１０１ａを中心にロール紙Ｒが回転し、印刷媒体Ｐｒを繰り出すことが可能になっている。また、これら搬送ローラ対１０２〜１０５は、例えば、図２において後述する搬送モータ１０２ａ〜１０５ａ等の駆動源から図示しない駆動伝達機構により動力が伝達され、搬送制御部２５ｂによって動作が制御される。
【００１７】
このように、ロール紙Ｒから繰り出された印刷媒体Ｐｒは、搬送ローラ対１０２により下流へ搬送される。搬送ローラ対１０２の下流にはカッター部１０が配置される。カッター部１０は、印刷媒体Ｐｒを切断する切断装置の一例であり、その詳細については後述する。以下では、切断された後の上流側の印刷媒体を印刷媒体Ｐとして説明する。カッター部１０の下流には、下流方向へ向かって順に搬送ローラ対１０３，１０４，１０５が配置される。搬送ローラ対１０３〜１０５によって搬送された印刷媒体Ｐは、後述するベルト部２００の２次転写部２０３へ搬送される。
【００１８】
画像形成部３００は、図１に示されるように、ベルト部２００の上部に配置され、中間転写ベルト２０１に転写させるカラートナー像を形成する。画像形成部３００は、フルカラーのトナー画像を形成するために、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像をそれぞれ形成する４つ画像形成部（画像形成用のステーション）３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ、３００Ｙを有する。これらの４つのステーションの内部構成は共通しているため、ブラック用の画像形成部３００Ｋを例にして、その内部構成を説明する。
【００１９】
画像形成部３００Ｋは、像担持体としての感光体ドラム３０１、帯電ローラ３０２、ＬＥＤヘッド等の露光装置３０３、トナー収納部３０４、現像ローラ３０５、供給ローラ３０６、及びドラムクリーニング部３０７を有し、現像剤像としてのトナー像を形成する。
【００２０】
感光体ドラム３０１は、矢印方向に回転可能になっている。帯電ローラ３０２は、感光体ドラム３０１の表面に電荷を供給して一様に帯電させる。露光装置３０３は、帯電ローラ３０２により帯電された感光体ドラム３０１の表面に、選択的に光を照射して静電潜像を形成する。このとき、露光装置３０３は、印刷用の画像データに基づいて選択的に光を照射する（露光する）。トナー収納部３０４は、現像剤としてのトナーを収納する。供給ローラ３０６は、トナー収納部３０４に収納されているトナーを、現像ローラ３０５に供給する。現像ローラ３０５は、静電潜像が形成された感光体ドラム３０１の表面に、トナーを付着させて、静電潜像に対応する現像剤像であるトナー像を形成する。ドラムクリーニング部３０７は、感光体ドラム３０１上のトナー像を転写した後に、残留したトナーを除去する。なお、画像形成部３００Ｋに備えられているドラム及びローラは、図示しない駆動源からギヤ等を経由して動力が伝達され、回転する。そして、画像形成部３００Ｋの動作は、後述する画像形成制御部２４（図２）により制御される。
【００２１】
ベルト部２００は、媒体搬送装置１００により搬送された印刷媒体Ｐに、画像形成部３００により形成されたトナー像を転写する。そのため、図１に示されるように、ベルト部２００は、例えば、中間転写ベルト２０１、１次転写ローラ２０２Ｋ、２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙを有する１次転写部、及び、２次転写ローラ２０３ａ及び２次転写バックアップローラ２０３ｂを有する２次転写部２０３を備えることができる。
【００２２】
中間転写ベルト２０１は、ベルト部２００に備えられた複数のローラにより張架され、走行可能なベルトである。中間転写ベルト２０１は、図１に示されているように、無端状のベルトで、導電性を有している。なお、中間転写ベルト２０１の表面は、トナー像が転写される面である。上記の複数のローラは、１次転写ローラ２０２Ｋ、２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙを含むとともに、テンションローラ２０４、駆動ローラ２０５、２次転写バックアップローラ２０３ｂ、ガイドローラ２０６〜２０８を含むことができる。駆動ローラ２０５は、図示しない駆動部より駆動される。テンションローラ２０４は、コイルスプリング２０４ａ等の付勢機構により中間転写ベルト２０１に張力を付与する。ガイドローラ２０６〜２０８は、中間転写ベルト２０１の走行方向をガイドする。
【００２３】
１次転写ローラ２０２Ｋ、２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙは、画像形成部３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ、３００Ｙにおける感光体ドラム３０１に対向してそれぞれ配置され、それぞれの感光体ドラム３０１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０１に重ねて転写し、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト２０１上に担持させる。このような転写を可能にするため、１次転写ローラ２０２Ｋ、２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙには、予め定められた電圧が印加される。
【００２４】
２次転写部２０３は、中間転写ベルト２０１に担持されたトナー像を、印刷媒体Ｐに転写する。そのため、２次転写ローラ２０３ａには、予め定められた電圧が印加される。２次転写バックアップローラ２０３ｂは、２次転写ローラ２０３ａと対向し、印刷媒体Ｐにトナー像を転写する際の補助を行う。
【００２５】
また、ベルト部２００は、中間転写ベルト２０１の走行方向における２次転写ローラ２０３ａの下流で、中間転写ベルト２０１上に残ったトナーを除去するベルトクリーニング部２０９を有することができる。なお、ベルト部２００の動作は、後述するベルト駆動制御部２６（図２）により制御される。
【００２６】
定着部４００は、２次転写部２０３の下流に配置され、トナー像を印刷媒体Ｐに定着させる。定着部４００は、例えば、印刷媒体Ｐ上に転写されたトナー像に熱と圧力を加えるローラ対４０１を有することができる。このローラ対４０１の少なくとも一方の内部には、ハロゲンランプ等の熱源が備えられている。なお、定着部４００の動作は、後述する定着制御部２７（図２）により制御される。
【００２７】
排出部５００は、定着部４００の下流に配置され、トナー像が定着された印刷媒体Ｐを機外の載置部５０５に排紙する。排出部５００は、図１に示される排出ローラ対（排紙ローラ対）５０１〜５０４のように、複数の排出ローラ対で構成することができる。これら排出ローラ対５０１〜５０４は、例えば、図２において後述する排出モータ５００ａ等の駆動源から図示しない駆動伝達機構により動力が伝達され、搬送制御部２５ｂによって動作が制御される。
【００２８】
上述したベルト部２００、画像形成部３００、及び定着部４００は、印刷媒体Ｐに画像を印刷する印刷部の一例となる。なお、本実施の形態に係る画像形成装置は、モノクロ印刷が可能であればよく、その場合、画像形成部は少なくとも１つのステーションを備えていればよい。また、本実施の形態に係る画像形成装置は、例示した画像形成装置１に限らず、複写機、複合機などとすることもできる。
【００２９】
次に、図２を参照しながら、画像形成装置１における制御について説明する。図２は、画像形成装置１における制御系及び駆動系の構成要素の一例を示すブロック図である。
【００３０】
画像形成装置１は、図２に示されるように、制御系の構成要素として、主制御部２０、通信部２１、操作部２２、センサ群２３、画像形成制御部２４、媒体供給制御部（給紙搬送制御部）２５、ベルト駆動制御部２６、及び定着制御部２７を備えることができる。これらの制御系の構成要素は、画像形成装置１における制御部として機能する。また、画像形成装置１は、通信部２１を介して上位装置２に接続することができる。上位装置２は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機（スマートフォンと称される機器も含む）、携帯情報端末等の情報処理装置である。
【００３１】
主制御部２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で構成され、画像形成装置１の全体を制御する。例えば、主制御部２０は、上位装置２から通信部２１を介して受信した指令（例えば印刷データ及び制御コマンド等）又は操作部２２から入力された指令（例えば印刷開始指令等）に基づき、通信部２１、操作部２２、センサ群２３、画像形成制御部２４、媒体供給制御部２５、ベルト駆動制御部２６、及び定着制御部２７のいずれか１又は複数を制御して、印刷処理等の指令に応じた処理を実行させる。また、主制御部２０は、センサ群２３により取得された情報を基に、操作部２２、画像形成制御部２４、媒体供給制御部２５、ベルト駆動制御部２６、及び定着制御部２７を制御することができる。
【００３２】
通信部２１は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）であり、上位装置２との間で通信を行う。例えば、通信部２１は、上位装置２から印刷データ及び制御コマンドを受信する。
【００３３】
操作部２２は、ユーザ操作を受け付ける部位であり、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の表示パネル２２ａ、及び各種操作キー２２ｂを有することができる。表示パネル２２ａは、画像形成装置１をユーザが操作する際のガイダンス画像及び各種情報を表示させるパネルである。表示パネル２２ａは、表示させたガイダンス画像に対応する領域へのタッチ操作を検出可能なタッチパネルであることが好ましい。操作キー２２ｂは、ユーザからの指示を入力するためのキーである。操作部２２からユーザ操作により入力された指示は、主制御部２０に渡され、主制御部２０が他の部位を制御して、入力された指示に対応する動作を行わせる。
【００３４】
センサ群２３は、画像形成装置１の動作状態を監視するための各種センサであり、例えば、印刷媒体の位置を検出する印刷媒体センサ、印刷媒体への書き込みタイミングを検出する書込みセンサ、温湿度センサ、及び印刷濃度を検出する濃度センサ等からなる。
【００３５】
画像形成制御部２４、媒体供給制御部２５、ベルト駆動制御部２６、及び定着制御部２７はいずれも、例えばＣＰＵ又はＡＳＩＣ等により構成することができる。画像形成制御部２４は、主制御部２０の指示に従って、トナー像を形成する画像形成部３００の各動作、例えば、感光体ドラム３０１の回転動作、露光装置３０３の露光動作等を制御する。
【００３６】
媒体供給制御部２５は、移動制御部２５ａ及び搬送制御部２５ｂを有し、搬送制御部２５ｂは、主制御部２０の指示に従って、例えば、搬送ローラ対１０２〜１０５のそれぞれの回転軸に動力が伝達できるように接続された搬送モータ１０２ａ〜１０５ａと、排出ローラ対５０１〜５０４の回転軸に動力が伝達できるように接続された共通の排出モータ５００ａとに対し、回転動作を制御する。なお、移動制御部２５ａについては、後述する。
【００３７】
ベルト駆動制御部２６は、主制御部２０の指示に従って、ベルト部２００の動作を制御する。例えば、ベルト駆動制御部２６は、中間転写ベルト２０１を駆動する駆動ローラ２０５の回転動作を制御し、中間転写ベルト２０１への転写電圧印加を制御する。定着制御部２７は、主制御部２０の指示に従って、定着部４００を制御する。例えば、定着制御部２７は、定着部４００におけるローラ対の駆動制御及び熱源の温度制御などを行う。
【００３８】
次に、本実施の形態の主たる特徴である、カッター部１０として例示した切断装置について説明する。本実施の形態における切断装置は、次に説明するような切断機構及び移動機構を有する。
【００３９】
この切断機構は、図１に示される搬送ローラ対１０２〜１０５等でなる搬送部で搬送中の印刷媒体（図１に示される切断前の印刷媒体Ｐｒ）を、印刷媒体Ｐｒの搬送方向（図１に示される＋Ｙ方向）に直交する幅方向（図１に示されるＺ軸方向）に切断する機構である。この切断機構は、回転軸を中心に回転可能であり、外周縁に刃部をもつ円盤状刃と、上記回転軸を搬送方向（図１に示される＋Ｙ方向）に平行に保持する保持部と、を有する。この保持部は、ホルダ又はキャリッジとも称される。
【００４０】
この切断機構は、上記円盤状刃として、第１の円盤状刃と、その第１の円盤状刃の外周縁と接触する外周縁をもつ第２の円盤状刃と、を有することができる。以下、第１の円盤状刃を第１刃又は第１の回転刃と称し、第２の円盤状刃を第２刃又は第２の回転刃と称して説明する。第１刃及び第２刃は、いずれも丸ナイフと称される刃とすることができる。これらの第１刃及び第２刃は、外周縁にて互いに対向する面を接触させつつ回転軸を中心に回転可能になっている。つまり、第１刃は、印刷媒体Ｐｒの一方の面側に回転可能に配置され、第２刃は、印刷媒体Ｐｒの他方の面側に回転可能（第１刃の回転方向とは逆方向に回転可能）に配置され、第１刃との間で印刷媒体Ｐｒを挟み込むようになっている。なお、第１刃及び第２刃は、上側に配置される方を上刃、下側に配置される方を下刃と称されることもある。また、これら第１刃及び第２刃で構成されるカッターは、サークルカッターと称される。
【００４１】
また、切断装置に備えられる移動機構は、印刷媒体Ｐｒの幅方向（図１に示されるＺ軸方向）に対して印刷媒体Ｐｒの搬送方向（図１に示される＋Ｙ方向）の下流側に傾斜した方向に、切断機構を移動させる機構である。移動機構が切断機構をこのような傾斜した方向に移動させることで、切断機構が印刷媒体Ｐｒをその幅方向に切断できるようになっている。
【００４２】
この切断機構及び移動機構の具体例について、図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照しながら説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、画像形成装置１に備えられる切断装置であるカッター部１０の一構成例を示す図、図３（ｃ）は、カッター部１０における切断機構の一例を示す斜視図である。
【００４３】
上述の切断機構は、例えば、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示される切断機構１１とすることができる。この切断機構１１は、回転軸１２ａを中心に回転可能な第１刃１２、回転軸１３ａを中心に回転可能な第２刃１３、及び回転軸１２ａ，１３ａを搬送方向（＋Ｙ方向）に平行に保持する保持部（ホルダ）１４を有する。第１刃１２及び第２刃１３は、外周縁にて互いに対向する面を接触させつつ、それぞれの回転軸１２ａ，１３ａを中心に回転可能になっている。また、図３（ａ）に示されるように、ホルダ１４には、第１刃１２と第２刃１３との接触部分（噛合部分）に印刷媒体Ｐｒが侵入できるように凹部１５が形成されている。
【００４４】
第１刃１２は、回転軸１２ａに対して自由に回転可能な状態で支持しておくことができ、又は回転軸１２ａに固定しておくこともできる。前者の場合、回転軸１２ａは、ホルダ１４に固定しておけばよい。後者の場合、回転軸１２ａは、ホルダ１４に対して自由に回転可能な状態で支持しておけばよい。第２刃１３についても同様であるが、第２刃１３と第１刃１２とは同じ支持構造を採用しなくてもよい。また、ホルダ１４を後述するように往復運動させる場合、第１刃１２及び第２刃１３は、ホルダ１４の移動に応じて一方の刃がその刃の回転軸とともに回転する状態でホルダ１４に保持されていてもよい。
【００４５】
上述の移動機構は、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるタイミングベルト１６及び一対のプーリ１７，１８で構成することができる。ここで、プーリ１８は、駆動プーリ（ドライブプーリ）とし、プーリ１７は、アイドラプーリとすることができる。タイミングベルト１６は、ホルダ１４が固定（係止）された無端状のベルトの一例であり、一対のプーリ１７，１８は、そのベルトが走行できるように巻き掛けられる一対のローラの一例である。一対のローラの少なくとも一方は、駆動ローラとなっており、一方のみが駆動ローラの場合、他方は従動ローラとなる。なお、この駆動ローラは、その回転軸に接合され、その回転軸を介して回転力をベルトに伝達するため、プーリと称している。また、タイミングベルト１６の内周側は、一対のプーリ１７，１８の外周側に対して滑ることのないように十分な張力で張架させておくか、タイミングベルト１６の内周側と一対のプーリ１７，１８の外周側とに互いに噛み合うような凹凸部を形成しておくとよい。
【００４６】
そして、タイミングベルト１６及び一対のプーリ１７，１８は、図３（ｂ）に示されるように、印刷媒体Ｐｒの幅方向（線Ｓｂで示される方向、つまりＺ軸方向）に対して印刷媒体Ｐｒの搬送方向（＋Ｙ方向）の下流側に傾斜角θだけ傾斜した方向に、切断機構１１を移動させるように配置されている。また、図３（ｂ）に示されるように、第１刃１２及び第２刃１３は、それらの回転中心線Ａｒ１が搬送方向（＋Ｙ方向）に平行になるようにホルダ１４により保持されている。なお、プーリ１７の回転中心線Ａｒ２及びプーリ１８の回転中心線Ａｒ３は、タイミングベルト１６をその長手方向（線Ｓａで示される方向）に走行させるために、線Ｓａに直交している。
【００４７】
ホルダ１４の移動は、ホルダ１４が取り付けられたタイミングベルト１６を走行させることにより実行される。タイミングベルト１６を走行させる駆動プーリ１８の駆動源は、図示しないが、駆動プーリ１８を回転させるモータなどとすることができる。また、タイミングベルト１６は、Ｚ軸方向に往復運動するように、駆動プーリ１８の回転を制御することができる。この往復運動の開始位置及び停止位置（折り返し位置）を決めるために、この移動機構は、例えば、ホルダ１４の位置（又は第１刃１２と第２刃１３との接触部分の位置）が開始位置に到達したことを検知するポジションセンサ１９ｓ、及び停止位置に到達したことを検知するポジションセンサ１９ｅを備えることができる。ポジションセンサ１９ｓ及びポジションセンサ１９ｅは、往復運動の開始位置及び停止位置を決める検知部の一例であり、図２に示されるセンサ群２３の一部として備えることもできる。
【００４８】
タイミングベルト１６とともにホルダ１４を往復運動させることで、例えば往路で切断機構１１により切断を実行し、復路で切断機構１１を元の位置へ復帰させることができる。但し、切断機構１１を復帰させる際には印刷媒体Ｐｒが障害物となる。そのため、図１に示される軸部１０１ａ及び搬送ローラ対１０２を、媒体繰り出し方向とは反対方向（印刷媒体Ｐｒを巻き取る方向）に回転駆動させる機構（モータ等の駆動源と動力伝達機構）を備えておき、その機構により印刷媒体Ｐｒを一旦引き戻し、その間に、タイミングベルト１６を逆回転させてホルダ１４を元の位置に戻すとよい。搬送ローラ対１０２及び軸部１０１ａを回転駆動させる機構は、図２に示される搬送制御部２５ｂにより制御されるように構成することができる。
【００４９】
このような機構により、搬送中の印刷媒体Ｐｒを切断機構１１（サークルカッター）で複数回連続して切断できるようになり、切断後の印刷媒体Ｐの搬送を止める必要もなくなる。また、印刷媒体Ｐｒを一旦引き戻した後は、印刷媒体Ｐｒの先端（印刷媒体Ｐｒにおける最も上流側に位置する切断面）が切断後の印刷媒体Ｐの後端（印刷媒体Ｐにおける最も下流側に位置する切断面）の位置に達するまで、切断時（通常の搬送時）より速い繰り出し速度で繰り出すことで、時間的なロスをなくす（生産性の低下を防ぐ）こともできる。
【００５０】
次に、印刷媒体Ｐｒの搬送と切断機構１１の移動との関係について説明する。
図１を参照して説明したように、印刷媒体Ｐｒは搬送ローラ対１０２により下流へ搬送される。図２に示される移動制御部２５ａは、搬送制御部２５ｂと連携するなどして、図示しないカウンタにより印刷媒体Ｐｒを搬送した距離をカウントし、所定のカウントになったところでカッター部１０を駆動（起動）させるように制御する。この制御に従い、カッター部１０は、図示しない駆動部によりプーリ（駆動プーリ）１８を回転させ、第１刃１２及び第２刃１３を支持するホルダ１４を＋Ｚ方向へ移動させる。移動制御部２５ａは、ポジションセンサ１９ｅからの検知信号によりホルダ１４がポジションセンサ１９ｅの位置へ到達したことを検知すると、既に切断が終了していると判断し、カッター部１０におけるホルダ１４の移動を停止させる。
【００５１】
その後、図２に示される搬送制御部２５ｂは、図１に示される搬送ローラ対１０２及び軸部１０１ａを逆回転させることで、印刷媒体Ｐｒを媒体収容部１０１側に引き込んでカッター部１０の位置から退避させる。この状態で、移動制御部２５ａは、カッター部１０の次回の駆動に備えて、駆動プーリ１８を逆回転させ、ホルダ１４をポジションセンサ１９ｓで検出される位置まで戻す。その後、図２に示される搬送制御部２５ｂは、図１に示される搬送ローラ対１０２等を正回転させることで、印刷媒体Ｐｒを媒体収容部１０１から繰り出し、次の切断箇所まで移動させる。
【００５２】
また、移動制御部２５ａは、移動機構によって移動させる切断機構１１の移動速度を、搬送部によって搬送される印刷媒体Ｐｒの搬送速度に応じて制御することが好ましい。この制御の好ましい例について、図４及び図５を併せて参照しながら説明する。図４は、図３（ｃ）に示される切断機構１１の移動方向と印刷媒体Ｐｒの搬送方向とを示す模式図、図５は、その切断機構１１の移動方向と印刷媒体Ｐｒの切断箇所との関係を示す模式図である。
【００５３】
印刷媒体Ｐｒとホルダ１４との間における搬送方向の相対速度がゼロであれば、印刷媒体Ｐｒは搬送方向に直角に（つまり幅方向に水平に）切断されるため、ホルダ１４は、そのような条件を満たすように走行させることが好ましい。つまり、切断機構１１が、図４における切断機構１１ｓで示される開始位置から切断機構１１ｅで示される終了位置まで移動するに際し、上記相対速度がゼロとなるといった条件を満たすことが好ましい。
【００５４】
Ｖｐを印刷媒体Ｐｒの搬送速度、Ｖｃを切断機構１１の移動速度（ホルダ１４の移動速度［走行速度］）、Ｖｃ′をＶｃの搬送方向の成分（搬送方向の走行速度）、θを上述した傾斜角とすると、上述の条件は、Ｖｃ′＝Ｖｐと表わすことができる。また、Ｖｃ′＝Ｖｃ×ｓｉｎθであるため、この条件は、Ｖｃ＝Ｖｐ／ｓｉｎθと表わすことができる。なお、傾斜角θは、図４を参照して説明すると、幅方向（線Ｓｂにより示される方向であってＺ軸方向）と、幅方向に対して印刷媒体Ｐｒの搬送方向の下流側に傾斜した方向（線Ｓｃにより示される方向）とがなす角度である。
【００５５】
つまり、移動制御部２５ａは、式Ｖｃ＝Ｖｐ／ｓｉｎθを満たすように、切断機構１１の移動速度を制御することが好ましい。例えば、Ｖｐ＝１５０．０ｍｍ／ｓ、θ＝５．０°とすると、Ｖｃ＝１７２１．１ｍｍ／ｓとなる。
【００５６】
このような制御により、切断機構１１は、切断機構１１ｓで示される開始位置から印刷媒体Ｐｒを幅方向に横断して切断機構１１ｅで示される終了位置まで移動する。このとき、印刷媒体Ｐｒは、切断機構１１の移動に応じて、図５に示される印刷媒体Ｐｒ１（時刻Ｔ＝Ｔ１）、印刷媒体Ｐｒ２（時刻Ｔ＝Ｔ２＞Ｔ１）、印刷媒体Ｐｒ３（時刻Ｔ＝Ｔ３＞Ｔ２）のように、徐々に切断されていく。印刷媒体Ｐｒ２は、切断機構１１が切断機構１１ｍで示される位置まで移動した状態の印刷媒体Ｐｒであり、印刷媒体Ｐｒ２の切断箇所Ｃ２もその位置に対応して幅方向の半分程度となっている。印刷媒体Ｐｒ３は、切断機構１１が切断機構１１ｅで示される位置まで移動した状態（印刷媒体Ｐｒ３を横断した後の状態）の印刷媒体Ｐｒであり、印刷媒体Ｐｒ３の切断箇所Ｃ３もその位置に対応して幅方向の一端から他端までとなっている。
【００５７】
また、搬送制御部２５ｂは、搬送部によって搬送される印刷媒体Ｐｒの搬送速度Ｖｐを制御することが好ましい。これにより、印刷媒体Ｐｒの搬送速度Ｖｐを変化させることができ、また、媒体搬送装置１００に、搬送速度Ｖｐを制御する搬送制御部２５ｂと移動速度Ｖｃを制御する移動制御部２５ａとを双方備えることで、搬送速度Ｖｐの変化に応じた移動速度Ｖｃでホルダ１４を移動させ、印刷媒体Ｐｒを幅方向に平行に切断することができる。
【００５８】
また、以上の説明では、ホルダ１４が固定されたタイミングベルト１６を往復運動させる例を挙げたが、これに限ったものではなく、ホルダ１４が固定されたタイミングベルト１６を一方向に回転させ、ホルダ１４を一方向に周回運動（走行）させることもできる。この場合、第１刃１２及び第２刃１３により印刷媒体Ｐｒの切断後、一対のプーリ１７，１８を印刷媒体Ｐｒの切断中と同じ回転方向に回転させたまま、ホルダ１４をタイミングベルト１６とともに走行させ、タイミングベルト１６における切断側の走行面（図３（ｃ）における上側の面）とは反対側の面（図３（ｃ）における下側の面）をホルダ１４に通過させる。これにより、印刷媒体Ｐｒを戻すような制御を行わなくても、搬送中の印刷媒体Ｐｒを回避してホルダ１４を元の位置に戻すことができる。
【００５９】
その場合、例えば、ホルダ１４がプーリ１７，１８の回転軸と接触しないように、プーリ１７，１８及びその回転軸のサイズに応じてホルダ１４のサイズを決めておけばよい。若しくは、プーリ１７，１８の一方の端面１７ｂ，１８ｂ側だけ回転軸を取り付ける、つまりプーリ１７，１８を片持ち状態で回転可能に保持することもできる。この場合、カッター部１０は、切断のためのホルダ１４の移動を開始する位置を検知するためにポジションセンサ１９ｓを備えておけば、ポジションセンサ１９ｅは備えなくてもよい。このような機構により、印刷媒体Ｐｒを引き戻すことなく、搬送中の印刷媒体Ｐｒを切断機構１１（サークルカッター）で複数回連続して切断できるようになる。
【００６０】
また、以上の説明では、切断機構が一対の円盤状刃を有する例を挙げたが、これに限ったものではなく、例えば、１つの円盤状刃と板状の土台とで構成することもできる。この構成では、土台と円盤状刃とにより印刷媒体Ｐｒとを挟み、切断することができる。
【００６１】
また、以上の説明では、印刷媒体がロール紙Ｒとして収納される例を挙げたが、これに限ったものではなく、印刷媒体としては切断が必要となる長尺な印刷媒体（所望する印刷成果物よりも長尺な印刷媒体）であればよい。また、印刷媒体のサイズは問わず、例えば、Ａ３サイズより大きなサイズの印刷媒体への印刷が可能な画像形成装置に本実施の形態に係る媒体搬送装置を搭載することもできる。また、印刷媒体は、ラベル紙などのように、ラベル及び台紙を有することもでき、この場合、図１に示される画像形成装置１は、ラベルプリンタとして機能する。
【００６２】
また、厚い印刷媒体及び特殊な印刷媒体を切断する場合、通常の厚み及び剛性の印刷媒体を切断する場合に比べて、円盤状刃の回転駆動のトルクを大きくするように制御してもよいし、元々前者の印刷媒体を切断可能なトルクに設定しておいてもよい。
【００６３】
以上に説明したように、カッター部１０で例示した切断装置及びそれを備えた媒体搬送装置では、印刷媒体Ｐｒの搬送（少なくとも切断後の印刷媒体Ｐの搬送）を止めることなく切断可能になり、印刷媒体Ｐｒのループを形成する必要がないため、ループを形成する空間が必要なくなるとともに、ループを形成し難い、厚紙及びプラスチックフィルム等の剛性の高い印刷媒体及び布のような特殊な印刷媒体を取り扱うことも可能になる。なお、この切断装置及び媒体搬送装置では、搬送中に（つまり印刷媒体を引っ張った状態で）印刷媒体を切断するため、布のように柔らかい印刷媒体であっても切断できる。また、ロール紙を用いる場合、ユーザがロール紙をセットした際に正確に平行にセットされずにスキューと称される曲がりが発生することがあるが、ループを形成することにより印刷媒体の張力がなくなると、このスキューの補正ができなくなるが、本実施の形態に係る媒体搬送装置では、このような主キューの補正も可能である。また、印刷媒体Ｐｒのループを形成しなくてもよいため、ループ形成時の時間的なロスをなくすことができ、切断によって生産性を低下させることがないように印刷を実行することができる。
【００６４】
また、印刷媒体等の物体を一対の円盤状刃で挟み込んでいずれかを移動させて切断する際に切断不良をなくすためには、双方の刃が重なる幅が必要であり、また、１つの円盤状刃と板状の土台とで挟み込んでその円盤状刃を移動させて切断する際に切断不良をなくすためには、その円盤状刃の回転方向と進行方向とが一致する必要がある。しかし、刃の向きと刃の走行方向とが相違したカッター装置においては、この相違により切断不良が生じ得る。これに対し、本実施の形態に係る切断装置では、第１刃及び第２刃の向きと第１刃及び第２刃の走行方向を一致させたまま走行させているため、このような切断不良が生じない。また、本実施の形態に係る切断装置では、１つの円盤状刃と板状の土台とを用いる場合にも、その円盤状刃の向き（つまり回転方向）と走行方向を一致させたまま走行させているため、このような切断不良が生じない。
【００６５】
このように、本実施の形態に係る媒体搬送装置及び切断装置によれば、印刷媒体を搬送しながら、切断不良を起こすことなく媒体を切断することが可能で、且つ多くの種類の媒体の切断に対応させることが可能になる。
【００６６】
最後に、本実施の形態において、切断機構としてサークルカッターを使用する場合の利点について、ロータリカッターを使用した場合との比較により説明する。ロータリカッターは、本実施の形態のような円盤状刃を有する切断機構とは異なり、板状の固定刃と、回転可能な円柱の外周面にスパイラル状に連なるように配された刃とが接触する点で、媒体を切断するカッターである。
【００６７】
まず、サークルカッターは、ロータリカッターに比べ、安価である。また、ロータリカッターを使用した場合、刃が印刷媒体に食い込んでから抜けるまでの間に、印刷媒体にかかる搬送方向の張力に変化が生じ、その張力の変化に応じた負荷がロータリカッターの上流側と下流側に配置した搬送ローラにかかるため、サークルカッターを使用した場合に比べてより強い搬送力が必要になる。
【００６８】
また、ロータリカッターの切断面が印刷媒体面に対して垂直にならないこと、並びにロータリカッターを使用した場合には印刷媒体の切断中の箇所に、切り始めと切り終わりとで異なる張力がかかり、切断方向が真っ直ぐになり難いことから、搬送中の切断に不向きであるだけでなく、厚い印刷媒体ほど切断品位（カット品位）が悪くなる。また、同様の理由から、ロータリカッターを使用した場合、剛性が高く切断し難い印刷媒体ほど、及び逆に布のように柔らかく切断し難い印刷媒体ほど、切断品位が悪くなる。これに対し、サークルカッターでは印刷媒体に対して垂直方向の応力が発生し、その切断面は印刷媒体面に対して垂直となるため切断品位は良い。よって、サークルカッターを使用した場合、ロータリカッターを使用した場合に比べて高い切断品位で印刷媒体を切断させることができ、特に厚い印刷媒体を切断させる場合にこの差は顕著となる。
【符号の説明】
【００６９】
１  画像形成装置、  ２  上位装置、  １０  カッター部、  １１、１１ｓ、１１ｍ、１１ｅ  切断機構、  １２  第１刃、  １２ａ  第１刃の回転軸、  １３  第２刃、  １３ａ  第２刃の回転軸、  １４  保持部（ホルダ）、  １５  凹部、  １６  タイミングベルト、  １７  プーリ（アイドルプーリ）、  １８  プーリ（駆動プーリ）、  １７ｂ，１８ｂ  端面、  １９ｓ、１９ｅ  ポジションセンサ、  ２０  主制御部、  ２１  通信部、  ２２  操作部、  ２２ａ  表示パネル、  ２２ｂ  操作キー、  ２３  センサ群、  ２４  画像形成制御部、  ２５  媒体供給制御部、  ２５ａ  移動制御部、  ２５ｂ  搬送制御部、  ２６  ベルト駆動制御部、  ２７  定着制御部、  １００  媒体搬送装置、  １０１  媒体収容部、  １０１ａ  軸部、  １０１ｂ  支持部、  １０２、１０３、１０４、１０５  搬送ローラ対、  １０２ａ、１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ  搬送モータ、  ２００  ベルト部、  ２０１  中間転写ベルト、  ２０２Ｋ  １次転写ローラ、  ２０３  ２次転写部、  ２０３ａ  ２次転写ローラ、  ２０３ｂ  ２次転写バックアップローラ、  ２０４  テンションローラ、  ２０４ａ  コイルスプリング、  ２０５  駆動ローラ、  ２０６、２０７、２０８  ガイドローラ、  ２０９  ベルトクリーニング部、  ３００  画像形成部、  ３００Ｋ  ブラック用の画像形成部、  ３００Ｃ  シアン用の画像形成部、  ３００Ｍ  マゼンタ用の画像形成部、  ３００Ｙ  イエロー用の画像形成部、  ３０１  感光体ドラム、  ３０２  帯電ローラ、  ３０３  露光装置、  ３０４  トナー収納部、  ３０５  現像ローラ、  ３０６  供給ローラ、  ３０７  ドラムクリーニング部、  ４００  定着部、  ４０１  ローラ対、  ５００  排出部、  ５００ａ  排出モータ、  ５０１、５０２、５０３、５０４  排出ローラ対、  ５０５  載置部、  Ｐｒ  印刷媒体、  Ｐ  切断後の上流側の印刷媒体、  Ｒ  ロール紙。
【図１】
2017196680.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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