(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙が載置される台、該台上の紙を押さえる押さえ部材、前記台上の紙の紙面に対して斜め方向に移動して紙を裁断するカッター及び該カッターを駆動する駆動手段を有する紙裁断装置において、
前記駆動手段は、モータ、該モータの回転を前記カッターに伝達するワイヤ、前記ワイヤが掛けられた静滑車及び動滑車を有し、前記ワイヤ、前記静滑車及び前記動滑車は減速機構を構成し、
裁断後に、前記カッターを退避位置に復帰させる戻し手段を有し、
前記モータの正回転駆動で前記ワイヤを巻き取ることにより前記カッターを前記斜め方向に移動させて裁断を行い、
前記戻し手段により前記カッターを前記退避位置に復帰させるとともに、前記退避位置に前記カッターを復帰させる際に、前記モータの逆回転駆動で前記ワイヤを繰り出すことを特徴とする紙裁断装置。
【請求項２】
前記戻し手段は、バネからなることを特徴とする請求項１に記載の紙裁断装置。
【請求項３】
前記静滑車及び前記動滑車をそれぞれ複数有することを特徴とする請求項１または２に記載の紙裁断装置。
【請求項４】
前記モータの回転を制動する制動手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数枚重なった紙を裁断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お合わせで用いられる裁断装置は小型、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裁断装置などが用いられている（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裁断装置では、多数枚の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】
特許文献２では、裁断する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。
【０００５】
また特許文献３では、スクリューシャフトを用いて、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。
【特許文献１】特開平７−２４７８２号公報
【特許文献２】実開昭５８−１３９９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１９１１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カッターを紙面に対して斜め方向に移動させて紙を裁断する紙裁断装置は、小型、且つ小電力駆動可能でありながら、多数枚の紙を裁断することができる高裁断能力を有するので、高速画像形成装置用の紙裁断装置として優れている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２、３では次のような問題がある。
【０００８】
特許文献２では、裁断能力を高めるためにカッターのストロークを長くすると、装置が大型になってしまう。また、クランクレバーの角度により駆動力が変化するために、カッター移動ストロークのの中で、カッター駆動力が変化し、裁断力が一定にならない。
【０００９】
特許文献３では、駆動機構の摩擦損失が大きく駆動効率が低いために、駆動手段として出力の大きなモータが必要になる。
【００１０】
スクリューとしてボールスクリューを用いれば駆動効率は向上するが、ボールスクリューが高価であるために、コストが高くなる。
【００１１】
特許文献１ではワイヤを用いた駆動機構が開示されているが、特許文献１の駆動機構は、ロータリカッターのように、小数枚の紙を裁断する裁断装置には用いられるが、多数枚の紙を裁断する裁断装置には用いることができない。
【００１２】
本発明は、高速画像形成装置との組み合わせで用いられる従来の紙裁断装置における前記に説明した問題を解決し、小型、且つ、小出力のモータで駆動可能であり、しかも、多数枚の紙を裁断することができる高裁断能力を持った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】
【００１３】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
紙が載置される台、該台上の紙を押さえる押さえ部材、前記台上の紙の紙面に対して斜め方向に移動して紙を裁断するカッター及び該カッターを駆動する駆動手段を有する紙裁断装置において、
前記駆動手段は、モータ、該モータの回転を前記カッターに伝達するワイヤ、前記ワイヤが掛けられた静滑車及び動滑車を有し、前記ワイヤ、前記静滑車及び前記動滑車は減速機構を構成し、
裁断後に、前記カッターを退避位置に復帰させる戻し手段を有し、
前記モータの正回転駆動で前記ワイヤを巻き取ることにより前記カッターを前記斜め方向に移動させて裁断を行い、
前記戻し手段により前記カッターを前記退避位置に復帰させるとともに、前記退避位置に前記カッターを復帰させる際に、前記モータの逆回転駆動で前記ワイヤを繰り出すことを特徴とする紙裁断装置。
２．
前記戻し手段は、バネからなることを特徴とする前記１に記載の紙裁断装置。
３．
前記静滑車及び前記動滑車をそれぞれ複数有することを特徴とする前記１または２に記載の紙裁断装置。
４．
前記モータの回転を制動する制動手段を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の紙裁断装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、ワイヤを用いた減速機構でモータの回転をカッターに伝達しているので、摩擦損失がきわめて小さい高効率動力伝達により、小出力モータの使用を可能とし、且つ、小型の紙裁断装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施の形態を用いて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００１６】
図１、２は本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図であり、図１は裁断開始時の状態を示し、図２は裁断終了時の状態を示す。
【００１７】
紙Ｓは台１の上に載置されており、紙保持部材２により押圧され、裁断時に紙束が崩れないように高圧力で保持されている。
【００１８】
紙Ｓはカッター４により裁断される。
【００１９】
カッター４は裁断する紙Ｓの紙面と平行な直線状の刃先を有し、紙面に対して斜めの運動を行って紙を裁断する。
【００２０】
このようなカッターはスライドカッターと称される。
【００２１】
スライドカッター４は、ロータリーカッターに比較して多数枚の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紙を裁断することができるという利点を有する。
【００２２】
以下の説明では、スライドカッターを単にカッターという。
【００２３】
カッター４はカッター支持板３に固定されている。
【００２４】
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を介してワイヤープーリ１２に伝達される。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
カッター支持板３には左右に２個の傾斜した長孔が設けられており、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。
【００２９】
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により図の右方に付勢される。
【００３０】
図３はワイヤ１６と静滑車ユニット１４と動滑車ユニット１５とで構成される減速機構を示す。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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は矢印Ｂのように移動する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、カッター支持板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は紙Ｓを裁断する。
【００３７】
モータ１０の駆動力は、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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も方向Ｂ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
紙Ｓを押さえる押さえ部材２は、紙Ｓを台２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。
【００４８】
このような押さえ部材２の作動は、モータ３０により行われる。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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り、スクリューネジ３４Ａ、３４Ｂの回転で上下する。
【００５２】
押さえ部材２が退避位置にある状態で紙Ｓが台１上に載置される。
【００５３】
次に、押さえ部材２が下降して紙Ｓを押さえ図１に示す状態となる。
【００５４】
次、モータ１０が正点してワイヤ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が左上へと昇して紙Ｓを裁断する。
【００５５】
裁断終了後にモータ１０が逆転する。
【００５６】
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。
【００５７】
また、押さえ部材２が上昇して紙Ｓが台２から取り出し可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る紙裁断装置の断面図である。
【図３】減速機構を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  台
２  押さえ部材
３  支持板
４  カッター
１０、３０  モータ
１３  トルクリミッタ
１４  静滑車ユニット
１５  動滑車ユニット
１６  ワイヤ
１９  バネ
１４１〜１４６  静滑車
１５１〜１５５  動滑車
【図１】
0005003300.tif 000002
【図２】
0005003300.tif 000003
【図３】
0005003300.tif 000004