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JP2021016916A - 断裁装置 - Google Patents

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JP2021016916A JP2019134061A JP2019134061A JP2021016916A JP 2021016916 A JP2021016916 A JP 2021016916A JP 2019134061 A JP2019134061 A JP 2019134061A JP 2019134061 A JP2019134061 A JP 2019134061A JP 2021016916 A JP2021016916 A JP 2021016916A
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松本 久
Hisashi Matsumoto
久 松本
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Abstract

【課題】冊子を押さえつける部材を交換することなく、様々な厚みの冊子に対して、ムシレを抑止できる断裁装置を提供する。【解決手段】断裁装置は、固定刃および可動刃54によって冊子を断裁する。断裁装置は、冊子の天側あるいは地側を受圧面に対して押しつける第1押圧部64と、付勢力を受けて、テーパ面66cにより背を固定刃に押しつけて加圧する第2押圧部66と、を備える。第2押圧部66は第1押圧部64に対して相対移動可能であるため、冊子の厚さにかかわらずに、しかも部材の交換を伴わずに、冊子の背、天側および地側を十分に固定刃に押しつけることができる。これにより、ムシレが生じるのを抑止できる。【選択図】図7

Description

本発明は、断裁装置に関する。
従来、厚手の冊子の天地を断裁(化粧裁ち)する際に、ムシレと呼ばれる、背の端面が損傷する事象が知られている。この事象は、カエリあるいはチップアウトとも呼ばれる。ムシレを抑止する方法として、冊子の背を下刃等に押しつけ、背の傾斜部と下刃(または台座)との間の空間を無くした状態で、冊子の天地を断裁する技術が提案されている(例えば特許文献1、2)。
実用新案登録第3111720号 WO2007/045919
特許文献1に記載される技術では、冊子に対して背割れ防止具が厚すぎると、冊子の天地をクランプで押さえつけることができず、反対に、冊子に対して背割れ防止具が薄すぎると、背割れ防止具で冊子の背を十分に押さえつけることができない。つまり、特許文献1に記載される技術では、或る決まった厚みの冊子でなければ適切に押さえつけることができず、ムシレが生じうる。特許文献1に記載される技術において、様々な厚みの冊子を適切に押さえつけられるようにするには、例えば、背割れ防止具の交換が必要となる。
特許文献2に記載される技術では、冊子を押さえつけるクランプの表面形状が所定の形状に形成されている。そのため、背の形状がクランプの表面形状に合う冊子でなければ、すなわち或る決まった厚みの冊子でなければ、冊子を適切に押さえつけることができず、ムシレが生じうる。特許文献2に記載される技術において、様々な厚みの冊子を適切に押さえつけられるようにするには、例えばクランプの交換が必要となる。
いずれにせよ、従来の技術では、冊子を押さえつける部材の交換を伴わずには、様々な厚みの冊子のムシレを抑止できない。
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、冊子を押さえつける部材を交換することなく、様々な厚みの冊子に対して、ムシレを抑止できる断裁装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の断裁装置は、固定刃および可動刃によって冊子を断裁する断裁装置であって、冊子の天側あるいは地側を受圧面に対して押しつける第1押圧部と、冊子の背を受圧面に対して押しつける第2押圧部と、を備える。第2押圧部は、第1押圧部に対して相対移動可能である。
本発明によれば、冊子を押さえつける部材を交換することなく、様々な厚みの冊子に対して、ムシレを抑止できる断裁装置を提供できる。
実施の形態に係る断裁装置を備える製本システムの斜視図である。 図1の天地断裁装置の側面図である。 図1の天地断裁装置の斜視図である。 図1の天地断裁装置の断裁ユニットの側面図である。 図1の天地断裁装置の断裁ユニットを冊子の搬送方向下流側から見た図である。 図2の断裁ユニットの第2押圧部とその周辺を示す側面図である。 図7(a)〜(h)は、天地断裁装置による断裁の様子を説明する図である。 変形例に係る天地断裁装置の第2押圧部とその周辺を示す図である。
実施の形態を具体的に説明する前に、概要を説明する。実施の形態は、冊子の天地を断裁する天地断裁装置に関する。天地断裁装置は、例えば製本システムに組み込まれる。天地断裁装置は、固定刃および可動刃によって冊子の天地を断裁する際に冊子の天側あるいは地側を押さえつける第1押圧部と、冊子の背を押さえつける第2押圧部と、を備える。第2押圧部は、第1押圧部に対して相対移動可能に支持される。これにより、天地を断裁する冊子の厚みによらず、また部材の交換することなく、第1押圧部により冊子の天側あるいは地側を、第2押圧部により冊子の背を、それぞれ十分に押さえつけることができ、ムシレが生じるのを抑止できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は一例であり、本発明はこれらの実施の形態により限定されるものではない。
図1は、実施の形態に係る天地断裁装置22を備える製本システム10の斜視図である。製本システム10は、文字や画像が印刷された用紙に丁合、折り、綴じ、断裁などの後処理を施す。製本システム10は、丁合装置12A、12B、12C(以下、特に区別しない場合には「丁合装置12」と呼ぶ)と、方向変換装置14と、折り装置16と、中綴じ装置18と、小口断裁装置20と、天地断裁装置22と、ベルトスタッカ24と、統合制御装置26と、を備える。なお、丁合装置12の数は特に限定されない。
3つの丁合装置12はそれぞれ、複数の給紙部を含む。3つの丁合装置12はそれぞれ、複数の給紙部のそれぞれから用紙を給紙しながら用紙を重ね合わせる。3つの丁合装置12は直列に配置されており、上流側に配置された丁合装置12によって作成された用紙束に下流側に配置された丁合装置12によって作成された用紙束を重ね合わせることが可能となっている。
方向変換装置14は、丁合装置12から搬入された用紙束を、搬送方向を90度方向変換し、折り装置16に搬出する。
折り装置16は、方向変換装置14から搬入された用紙束に折り筋を付け、その折り筋に沿って用紙束を山折り状(すなわち断面形状が逆V字状)に折り畳む。折り装置16は、折り畳んだ用紙束を中綴じ装置18に搬出する。
中綴じ装置18は、折り装置16から搬入された、山折り状に折りたたまれた用紙束を、製本すべき1冊の冊子を構成する1セットの用紙束となるまで蓄積させる。中綴じ装置18は、蓄積(作成)された1セットの用紙束を折り目で綴じて中綴じ折り冊子を作成する。以下、中綴じ折り冊子を単に「冊子」と呼ぶ。中綴じ装置18は、作成した冊子を小口断裁装置20に搬出する。
小口断裁装置20は、中綴じ装置18から搬入された冊子の小口を断裁し、天地断裁装置22に搬送する。天地断裁装置22は、天地断裁装置22から搬送された冊子の天地を断裁し、ベルトスタッカ24に搬送する。ベルトスタッカ24は、天地断裁装置22から搬送された冊子を順次蓄積する。小口断裁装置20およびベルトスタッカ24は、公知の技術を用いて構成すればよい。
統合制御装置26は、情報処理装置28、ディスプレイ30および入力装置32を有する。情報処理装置28は、例えばPCであり、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMを有する。入力装置32は、キーボードまたはマウスを含む。なお、ディスプレイ30としてタッチパネル式のディスプレイが採用されてもよい。この場合、ディスプレイ30が入力装置としても機能する。統合制御装置26は、製本システム10を統合的に制御する。
図2は、天地断裁装置22を冊子の搬送方向に直交する方向(以下、「幅方向」という)から見た側面図である。図3は、天地断裁装置22を冊子搬送方向の上流側(以下、単に「上流側」という)から見た斜視図である。図4は、天地断裁装置22の断裁ユニット36の側面図であって、2つの断裁ユニット36のうちの上流側から見て右側の断裁ユニット36の側面図である。図5は、天地断裁装置22の断裁ユニット36を上流側から見た正面図であって、2つの断裁ユニット36のうちの上流側から見て右側の断裁ユニット36の正面図である。図6は、天地断裁装置22の断裁ユニット36の第2押圧部66とその周辺を示す側面図である。
天地断裁装置22は、冊子を搬送する搬送機構34と、冊子の天地を断裁するための2つの断裁ユニット36と、を備える。
搬送機構34は、搬送方向に直交する方向(以下、幅方向とよぶ)に離間して配置された2つの搬送ユニット38と、ストッパ40と、を含む。
各搬送ユニット38は、搬送路42(図2参照)を挟んで下側に設けられる第1搬送ベルト44と、上側に設けられる第2搬送ベルト46とを含む。第1搬送ベルト44および第2搬送ベルト46はそれぞれ、回転軸が幅方向を向いた複数のローラ48に巻き回される。冊子は、背が冊子搬送方向の下流側(以下、単に「下流側」という)を向き、小口が上流側を向いた状態で、第1搬送ベルト44と第2搬送ベルト46とに挟まれて、搬送路42を搬送される。冊子は、例えば図2では、左側から右側に向かって搬送路42を搬送される。
ストッパ40は、駆動部78に駆動されて、搬送路42に対して進退可能となっている。搬送路42を搬送されてきた冊子は、搬送路42に進出したストッパの当接面(上流側を向いた面)40aに背が当たって停止する。
2つの断裁ユニット36は、幅方向に互いに離間して配置される。2つの断裁ユニット36は、幅方向に対称である以外は、同様の構造を有する。
各断裁ユニット36は、固定刃(下刃)50と、上下動する可動刃ユニット52と、を含む。可動刃ユニット52は、可動刃(上刃)54と、2つのスライドレール56と、可動刃ベース58と、ブロック60と、複数の軸62と、第1押圧部64と、第2押圧部66と、アンクル材68と、を含む。
2つのスライドレール56は、いずれも上下方向に延び、冊子搬送方向に互いに離間して配置される。可動刃ベース58は、不図示の駆動機構に駆動されて、2つのスライドレール56に沿って上下動する。
ブロック60は、可動刃ベース58に固定される。ブロック60には、不図示のスライドベアリングを介して、複数の軸62が上下方向に挿通されている。複数の軸62の下端には、第1押圧部64が固定されている。
第1押圧部64は、冊子搬送方向に細長い形状の部材である。第1押圧部64とブロックとの間には、複数(図示の例では4本)のバネ(弾性体)70が設けられている。第1押圧部64は、複数のバネ70により、下方に向けて付勢されている。第1押圧部64は、この付勢力を受けて、下端部64aの下面(第1押圧面)64bにより、冊子の天側あるいは地側を固定刃50に押しつける。
第1押圧部64の下端部64aは、弾性体、例えばウレタン材により形成されている。これにより、衝撃音を低減できる。
バネ70には、第1押圧部64が第2押圧部66から反力を受けても、第1押圧部64がこの反力に負けることなく冊子を固定刃50に確実に押しつけられる強さのバネが採用される。なお、冊子の天側と地側を同時に断裁する場合は断裁ズレ等は発生しにくいため、第1押圧部64が冊子を押さえつける力をむやみに高くする必要はなく、したがってバネ70のバネ定数をむやみに高くする必要はなく、冊子の断裁を開始するときに冊子を固定刃50に密着させることができるだけの力が得られれば十分である。
第2押圧部66は、本実施の形態では略円柱状の部材である。第1押圧部64の下流側には、上下に貫通する円柱形の貫通孔64dが形成されている。貫通孔64dの周面には、軸受80が固定されている。第2押圧部66は、一部が貫通孔64dから下側に突出するように、軸受80ひいては貫通孔64dに収容された状態で、第1押圧部64に支持されている。したがって、後述する第2押圧部66のテーパ面(第2押圧面)66cは、第1押圧部64の下面(第1押圧面)64bと幅方向で重なる位置に設けられる。第2押圧部66は特に、第1押圧部64に対して相対移動可能に、より具体的には軸受80の内周面に摺動しながら上下動可能に、第1押圧部64に支持される。なお、第2押圧部66は、第1押圧部64に収容されずに、第1押圧部64の外側または内側に設けられてもよい。
第2押圧部66の下端部66aの外周面66bは、下側となるほど小径となるように形成された、円錐台状のテーパ面(第2押圧面)66cを含む。第2押圧部66は、進出位置にあるときのストッパ40の当接面40aに対して、中心軸Cは下流側に位置し、テーパ面66cの一部は上流側に位置するように設けられている。第2押圧部66は、例えば、φ12mmに形成され、進出位置にあるときのストッパ40の当接面40aから下流側に3.5mmのところに中心軸Cが位置するように設けられる。なお、テーパ面66cのうち、ストッパ40の当接面40aよりも上流側に位置する部分を、第2押圧面と捉えることもできる。
アンクル材68は、第1押圧部64に固定される。アンクル材68は、第2押圧部66の上部に突出するオーバーハング部68aを有する。オーバーハング部68aと第2押圧部66との間には、バネ(弾性体)72が設けられている。第2押圧部66は、バネ72により、下方に向けて付勢されている。第2押圧部66は、この付勢力を受けて、下端部66aのテーパ面66cにより、より具体的にはストッパ40の当接面40aよりも上流側に位置するテーパ面66cの部分により、冊子の背を固定刃50に押しつける。
第2押圧部66の下端部66aは、弾性体、例えばウレタン材により形成されている。これにより、衝撃音を低減できる。下端部66aである弾性体が厚すぎると、冊子を押圧する際に弾性体が押圧力を吸収し、背を十分に押さえつけることができず、ムシレが生じうる。下端部66aの厚みは、実験等に基づいて、衝撃音を低減しつつも、ムシレを抑止できる厚さに決定される。下端部66aは、好ましくは、その直径よりも小さい厚さに形成される。本実施の形態では、下端部66aは、直径がφ12mm、厚さが6.5mmに形成されている。
バネ72には、実験等に基づいて、ムシレを抑制しつつも、冊子に第2押圧部66の跡が残らない強さのバネが採用される。具体的には、押圧時の荷重が5〜10kgf、好ましくは7〜8kgfとなるように、バネ定数を選択するのがよいが、必ずしもこの数値内に限定されるものではない。
可動刃54は、第1押圧部64の外側、すなわち搬送路42の幅方向の中央から遠い側において可動刃ベース58に固定される。可動刃54は、第1押圧部64の下方に配置された固定刃50に摺接しながら下降し、冊子の天側または地側を断裁する。
可動刃54の刃先は、下流側ほど下側に位置するように傾斜している。可動刃54は、下流側に位置し、冊子の背を断裁するための第1部分74と、上流側に位置する第2部分76と、を含む。固定刃50の上面50aに対する第1部分74の刃先の傾斜角度θ1は、固定刃50の上面50aに対する第2部分76の刃先の傾斜角度θ2よりも大きくなっている。これにより、可動刃54の刃先が冊子の背となす角度が大きくなり、言い換えると可動刃54の刃先は冊子の背を切断しやすい角度になり、その結果、カエリを抑止できる。
続いて、天地断裁装置22の動作を説明する。
図7(a)〜(h)は、天地断裁装置22による断裁の様子を説明する図である。
図7(a)に示すように、搬送機構34(図7(a)では不図示)によって下流側(図7では左側)に向けて冊子が搬送される。なお、搬送機構34は、前段の小口断裁装置20の排出部に設けられた適宜のセンサによって天地断裁装置22への冊子の到来が検知されると、駆動される。
図7(b)に示すように、搬送機構34(図7(b)では不図示)によって搬送されてきた冊子は、進出位置にあるストッパ40に背が当たって停止する。不図示の適宜のセンサは、冊子がストッパ40に当接したことを検知する。その検知信号に応じて、搬送機構34が停止する。
図7(c)に示すように、可動刃ユニット52が鉛直方向に下降すると、その第2押圧部66のテーパ面66cが冊子の背に上から接触する。可動刃ユニット52がさらに下降し、そのアンクル材68がさらに下降すると、バネ72(図7(c)では不図示)が縮み、第2押圧部66を下方に向けて付勢する。第2押圧部66は、この付勢力を受けて、テーパ面66cにより背を固定刃50に押しつけて加圧する。
図7(d)に示すように、可動刃ユニット52がさらに下降すると、その第1押圧部64の下面64bは冊子の天側あるいは地側に上から接触する。可動刃ユニット52がさらに下降し、そのブロック60(図7(d)では不図示)がさらに下降すると、バネ72(図7(d)では不図示)がブロック60と第1押圧部64とに挟まれて縮み、第1押圧部64を下に向けて付勢する。第1押圧部64は、この付勢力を受けて、下面64bにより冊子の天側あるいは地側を固定刃に押し付けて加圧する。
図7(e)に示すように、可動刃ユニット52がさらに下降すると、その可動刃54の刃先が固定刃50に摺接して冊子の天側および地側の端縁部を断裁する。
図7(f)に示すように、可動刃ユニット52が上昇すると、その可動刃54が固定刃50から離間し、次に第1押圧部64が冊子から離間し、最後に第2押圧部66が冊子から離間する。
図7(g)に示すように、ストッパ40が搬送路42から退避する。
図7(h)に示すように、搬送機構34(図7(f)では不図示)によって下流側に向けて冊子が搬送される。
以上説明した本実施の形態によれば、第2押圧部66は第1押圧部64に対して相対移動可能であるため、冊子の厚さにかかわらずに、しかも部材の交換を伴わずに、冊子の背、天側および地側を十分に固定刃50に押しつけることができる。これにより、ムシレが生じるのを抑止できる。
以上、実施の形態に係る天地断裁装置22について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
(変形例1)
実施の形態では、第1押圧部64および第2押圧部66がいずれも間接的に可動刃ベース58に支持され、したがって可動刃ベース58とともに第1押圧部64および第2押圧部66が上下動する場合について、すなわち第1押圧部64と第2押圧部66が共通の機構によって上下動される場合について説明したが、第1押圧部64と第2押圧部66とは、別々の機構によって上下動されてもよい。
(変形例2)
実施の形態では、第1押圧部64および第2押圧部66が固定刃50に冊子を押しつける場合について説明したが、第1押圧部64および第2押圧部66の少なくとも一方は、固定刃50とは別で、固定刃50の上面と面一の受圧面に冊子を押しつけてもよい。
(変形例3)
実施の形態では、天地断裁装置22が2つの断裁ユニット36を備え、2つの断裁ユニット36がそれぞれ冊子の天側および地側を断裁する場合について説明したが、天地断裁装置22が備える断裁ユニット36の数は限定されない。天地断裁装置22は、例えば、断裁ユニット36を1つのみ備えていてもよい。この場合、天地断裁装置22は、1つの断裁ユニット36によって冊子の天側と地側とを段階的に断裁すればよい。具体的には、天地断裁装置22は、冊子を回転させる回転機構をさらに備え、1つの断裁ユニット36によって天側および地側の一方を断裁し、回転機構によって冊子を回転させ、当該1つの断裁ユニット36よって天側および地側の他方を断裁すればよい。なお、冊子の天側を断裁するときと、地側を断裁するときとで、断裁刃の長手方向における冊子の背の位置が異なることがある。この場合、1つの断裁ユニット36が2つの第2押圧部66を備え、当該2つの第2押圧部66の一方が、天側を断裁するときの背の位置に対応する位置に配置され、他方が、地側を断裁するときの背の位置に対応する位置に配置されてもよい。
(変形例4)
実施の形態では、第1押圧部64および第2押圧部66が、バネによって下向きに付勢され、固定刃50に冊子を押しつける場合について説明したが、第1押圧部64および第2押圧部66は、固定刃50に冊子を押しつけるべく下向きに付勢されていればよく、例えば錘によって下向きに付勢されてもよい。
(変形例5)
実施の形態では、可動刃54を鉛直下方に下降させて、言い換えると固定刃50の上面50a(すなわち刃先)に対して垂直な方向に可動刃54を下降させて、冊子を断裁する場合について説明した。しかしながら、これには限定されず、固定刃50の上面50aに対して傾斜した方向(すなわち固定刃50の上面50aに対して非垂直な方向)に可動刃54を下降させてもよい。具体的には例えば、上流側に傾斜した方向に、すなわち固定刃50の上面50aに近づきつつ上流側から下流側に向かう方向に、可動刃54を下降させてもよい。
(変形例6)
実施の形態では特に言及しなかったが、第2押圧部66に付与される付勢力を調整可能としてもよい。図8は、変形例に係る天地断裁装置の第2押圧部66とその周辺を示す図である。アンクル材68は、特に限定しないが、板状に構成される。ネジ80は、アンクル材68を挿通して、第1押圧部64の上面64cに形成された不図示のネジ穴に螺合される。アンクル材68は、ネジ80を締めると下方に移動し、ネジ80を緩めると上方に移動する。アンクル材68が下方に移動すると、その分だけバネ72が縮んでバネ72に生じる予荷重が高くなり、第2押圧部66に付与される付勢力が高くなる。アンクル材68が上方に移動すると、その分だけバネ72が緩んでバネ72に生じる予荷重が低くなり、第2押圧部66に付与される付勢力が低くなる。
(変形例7)
実施の形態では、第2押圧部66が略円柱状である場合について説明した。しかしながら、第2押圧部66は、冊子搬送方向に沿った鉛直面で切断した断面において、下側となるほど下流側に位置するように傾斜する傾斜面(第2押圧面)であって、ストッパ40の当接面40aよりも上流側に位置する傾斜面を有していればよく、第2押圧部66の形状は特に限定されない。第2押圧部66は、例えば、上述の傾斜面を有する角柱状の部材であってもよい。この場合、下端部66aは、第2押圧部66の中心軸に垂直な断面の最大幅、すなわち多角形の最大幅よりも小さい厚さに形成される。
上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。
22 天地断裁装置、 50 固定刃、 54 可動刃、 64 第1押圧部、 64b 下面、 66 第2押圧部。

Claims (9)

  1. 固定刃および可動刃によって冊子を断裁する断裁装置であって、
    冊子の天側あるいは地側を受圧面に対して押しつける第1押圧部と、
    冊子の背を受圧面に対して押しつける第2押圧部と、
    を備え、
    前記第2押圧部は、前記第1押圧部に対して相対移動可能であることを特徴とする断裁装置。
  2. 前記第2押圧部は、前記第1押圧部よりも前記可動刃側に突出するように前記第1押圧部に保持されることを特徴とする請求項1に記載の断裁装置。
  3. 前記第2押圧部には、前記固定刃向きの付勢力が付与されていることを特徴とする請求項2に記載の断裁装置。
  4. 前記第2押圧部に前記固定刃向きの付勢力を付与する弾性体を備えることを特徴とする請求項3に記載の断裁装置。
  5. 前記第2押圧部は、略円柱状であり、その下端部の外周面は、前記固定刃側ほど小径となるテーパ面を有し、当該テーパ面が前記第2押圧部の押圧面を構成することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の断裁装置。
  6. 冊子搬送方向に沿った鉛直面で切断した前記第2押圧部の断面において、前記第2押圧部の押圧面は、前記固定刃側ほど冊子搬送方向下流側に位置するように傾斜していることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の断裁装置。
  7. 前記第2押圧部の押圧面は、前記第1押圧部の押圧面と冊子搬送方向に直交する方向で重なる位置に設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の断裁装置。
  8. 前記可動刃の刃先は、冊子の搬送方向下流側ほど前記固定刃側に位置するように傾斜しており、
    搬送方向下流側の刃先の傾斜角度は、搬送方向上流側の刃先の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の断裁装置。
  9. 前記可動刃は、断裁時には、前記固定刃の刃先に対して傾斜した方向であって、冊子の搬送方向上流側に傾斜した方向に移動することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の断裁装置。
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