JP2021053712A

JP2021053712A - 用紙断裁装置

Info

Publication number: JP2021053712A
Application number: JP2019176481A
Authority: JP
Inventors: ボーウェンヤン; Bowen Yang
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-08

Abstract

【課題】断裁した用紙の品質を保持する。【解決手段】用紙断裁装置（１００）は、用紙（Ｓ）を断裁刃（１１１，１１２）により断裁する断裁装置（１１０）と、断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置（１２０）と、断裁装置及び用紙搬送装置を制御する制御装置（１３０）とを備える。制御装置は、断裁刃（１１２）を動作させて用紙を断裁する断裁制御において、断裁刃の動作期間の途中で用紙を後退搬送する断裁時スイッチバック制御を実行可能にされている。【選択図】図４

Description

本発明は、用紙断裁装置に関する。

従来、画像形成装置の後処理装置等において、用紙を所定位置で断裁する用紙断裁装置が利用されている。
特許文献１に記載の発明にあっては、用紙を断裁する際、用紙の断裁位置に影響を与えないために、押さえ部材が用紙を固定する。しかし、断裁のために特別に押さえ部材を設けることは、装置の複雑化を招く。
特許文献２に記載の発明にあっては、断裁時の断裁速度を遅くする。

特開２０１８−１０４１６４号公報特開２０１３−４９１２６号公報

従来の用紙断裁装置では、断裁刃の動作により、断裁した用紙の品質が低下するおそれがある。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、断裁した用紙の品質を保持することを課題とする。

本発明の一つの態様の用紙断裁装置は、用紙を断裁刃により断裁する断裁装置と、前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置と、前記断裁装置及び前記用紙搬送装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記断裁刃を動作させて用紙を断裁する断裁制御において、前記断裁刃の動作期間の途中で当該用紙を後退搬送する断裁時スイッチバック制御を実行可能にされている。

本発明によれば、断裁した用紙の品質を保持することができる。

本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の制御要素のブロック図である。本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。比較例の動作を説明するための用紙断裁装置の主要構成を示す模式図である。断裁動作のシーケンスチャートの一例である。名刺プリントの際の断裁予定ラインのレイアウトである。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

図１に本実施形態の用紙断裁装置の制御要素のブロック図を示す。図２から図５に本実施形態の用紙断裁装置の主要構成による模式図を示す。
本実施形態の用紙断裁装置１００は、断裁装置１１０と、用紙搬送装置１２０と、制御装置１３０とを備える。用紙断裁装置１００は、画像形成装置の後処理装置に備えられる。
断裁装置１１０は、用紙Ｓを断裁刃１１１、１１２により断裁する。断裁刃は、固定刃１１１と可動刃１１２とで構成される。本実施形態では、固定刃１１１は刃先を上向きにして通紙センターラインＳＣの下に所定の落差を隔てて固定配置されている。可動刃１１２は、可動支持され、動力により上下動する。可動刃１１２は、刃先を下向きにして配置されている。図２に示すように上死点にあるときの可動刃１１２は通紙センターラインＳＣの上に所定の落差を隔てて配置されている。
以上のように、用紙Ｓを、固定刃１１１の刃先位置と、固定刃１１１に対して後退位置（上死点）にある可動刃１１２の刃先位置の間であって、両刃先位置から離間した位置を通過させる構成である。
用紙Ｓが固定刃１１１と可動刃１１２の間を通って搬送されるとき、用紙Ｓは固定刃１１１にも可動刃１１２にも触れることなく移動できる。したがって、断裁刃１１１，１１２により用紙Ｓの面をスクラッチして損傷させることが抑制され、断裁した用紙の仕上がり品質を保持できる。

用紙搬送装置１２０は、断裁刃１１１，１１２による断裁位置に用紙Ｓを搬送する。用紙搬送装置１２０は、断裁刃１１１，１１２による断裁位置に用紙Ｓを搬送するために、複数の搬送ローラー対により用紙Ｓを挟持し搬送する構成を有する。図２から図５では断裁刃１１，１１２による断裁位置に最も近い搬送ローラー対１２１，１２２と、これより離れた他の一対の搬送ローラー対１２３，１２４を示す。さらに搬送ローラー対が続いて設けられていてもよい。これらの複数の搬送ローラー対１２１−１２４のニップ位置により通紙センターラインＳＣが規制される。
なお、断裁刃１１１，１１２による断裁位置に最も近い搬送ローラー対１２１，１２２の挟持力が、これより離れた他の搬送ローラー対１２３，１２４の挟持力より高くされている。例えば、搬送ローラー対１２１，１２２の挟持力が６０〔Ｎ〕、搬送ローラー対１２３，１２４の挟持力が３０〔Ｎ〕である。用紙Ｓが短く、搬送ローラー対１２１，１２２のみで挟持する状況となっても、保持力を保つためである。ただし、用紙Ｓが厚紙である場合はトルクマージン不足、用紙Ｓが薄紙である場合はシワの発生が懸念されるので、挟持力を高く設定しすぎないように注意する。

制御装置１３０は、断裁装置１１０の断裁動作（可動刃１１２の上下動の動作）、及び用紙搬送装置１２０の用紙搬送動作を制御する。
まず、図２から図５を参照して制御装置１３０による用紙断裁措置１００の動作の一例であって、断裁時スイッチバック制御を実行する場合の動作を説明する。
制御装置１３０は、用紙搬送装置１２０を制御して用紙Ｓ上の断裁予定ラインを、断裁刃１１１，１１２による断裁位置に搬送し、図２に示すように断裁動作を開始する、すなわち、可動刃１１２を下降させる。可動刃１１２の動作開始時点をＴ＝０〔ミリ秒〕とする。以下、時間の一例を併記する。
図２に示す状態から可動刃１１２の下降動作が進行し、図３に示すように可動刃１１２の刃先が固定刃１１１の刃先をかすめて用紙Ｓが断裁される。図３に示すように用紙Ｓが断裁され可動刃１１２が下死点に到達した時点をＴ＝８０〔ミリ秒〕とする。
その後のＴ＝１２０〔ミリ秒〕をスイッチバック開始時点として、図４に示すように用紙Ｓを所定のスイッチバック量（後退搬送量）αだけ後退搬送する断裁時スイッチバック制御を実行する。例えば、スイッチバック量αは３ｍｍとされる。

例えばＴ＝２４０〔ミリ秒〕で、可動刃１１２が上死点に到達する。
可動刃１１２が上死点に到達するころ、図５に示すように用紙Ｓを再搬送する。この時に、断裁した用紙Ｓの先端が可動刃１１２に当たらないように制御する。したがって、例えば、可動刃１１２が上死点に到達したと同時に再搬送を開始してもよい。また、可動刃１１２が通紙センターラインより上に通過する前であっても、可動刃１１２までの距離、再搬送開始時点、再搬送の搬送速度の推移、安全マージンなどのパラメーターを考慮して計算し、用紙Ｓが可動刃１１２に当たらないように制御すればよい。
用紙Ｓ上に断裁予定ラインが残っていれば、上記再搬送により、次の断裁予定ラインを断裁刃１１１，１１２による断裁位置に搬送する。

以上のように、制御装置１３０は、断裁刃１１１，１１２を動作させて用紙Ｓを断裁する断裁制御において、断裁刃（可動刃１１２）の動作期間（上記例でＴ＝０〜２２０〔ミリ秒〕）の途中で用紙Ｓを後退搬送する断裁時スイッチバック制御を実行可能にされている。
なお、断裁前に用紙Ｓがずれないように、上記例のように用紙断裁後に用紙Ｓの後退搬送を開始することがよい。ただし、断裁位置に問題が生じなければ、多少フライングして後退搬送を開始してもよい。
以上の断裁時スイッチバック制御を適用した断裁制御、再搬送制御により、用紙Ｓが必要以上に断裁刃１１１，１１２に接触することが避けられて用紙Ｓが損傷、変形することが抑制される。また、断裁刃（可動刃１１２）の動作により、用紙Ｓが押し戻されて断裁予定ラインを断裁刃１１１，１１２による断裁位置に搬送する搬送精度が低下することが抑えられる。
以上により、断裁した用紙（印刷物）の損傷、変形が抑えられ、外形位置も精度良好となり、断裁した用紙（印刷物）の品質が保持される。

また、図２から図５に示したように制御装置１３０は、断裁制御において所定数（上記例では１）以下の搬送ローラー対により用紙Ｓを挟持している条件のときに断裁時スイッチバック制御を実行する。一方、制御装置１３０は、断裁制御において、所定数（上記例では１）を超える搬送ローラー対により用紙Ｓを挟持している条件のときに断裁時スイッチバック制御を実行しない。
ここでの所定数は、断裁時スイッチバック制御なしでも断裁刃（可動刃１１２）の動作により用紙Ｓが押し戻されないことを基準に決定する。これにより必要以上のスイッチバックを避けられる。
これにかかわらず、用紙Ｓを挟持している搬送ローラー対の数によらずに、すべての場合に断裁時スイッチバック制御を実行する制御をしてもよい。

次に、スイッチバック量（後退搬送量）αの設定につき説明する。
スイッチバック量（後退搬送量）αの設定を理解するために、断裁時スイッチバック制御を行わない場合に、断裁刃（可動刃１１２）の動作により用紙Ｓが押し戻される現象につき図６から図１１を参照して説明する。
上述したように断裁刃１１１，１１２により用紙Ｓの面をスクラッチして損傷させることがないように固定刃１１１の刃先位置より上に通紙センターラインＳＣを設ける。すなわち、固定刃１１１の刃先位置と、通紙センターラインＳＣとの落差Ｇが設けられる。
しかし、落差Ｇがあることにより、図７に示すように断裁時に用紙Ｓが下方に撓み、撓んだ状態で切られる。図６、図８に示すようにいくつかの搬送ローラー対で用紙Ｓが保持されている場合は用紙保持力が大きいため、可動刃１１２が動作しても用紙Ｓの位置は動かない。
しかしながら、図９に示すように搬送方向に対して短い用紙Ｓを断裁する場合は、用紙Ｓを保持する搬送ローラー対が少ないため、用紙Ｓを断裁する際、用紙Ｓが下方へ撓み、撓んだ状態で切られ、図１０→図１１で示すように断裁後可動刃１１２が上方へ戻る際、摩擦力で可動刃１１２が用紙Ｓの先端を引っかけ、用紙Ｓの先端を持ち上げるため、用紙Ｓが上流側にβ分（図７参照）だけずらされる。
その後、ずれた状態のまま搬送されると、再度断裁する際に断裁位置がずれる現象が発生し、成果物の品質低下となる。

以上の押し戻し量βに対してスイッチバック量（後退搬送量）αを十分に大きく設定することで、断裁時に用紙Ｓを保持する搬送ローラー対が一対であっても、断裁刃（可動刃１１２）の動作により用紙Ｓが押し戻されることを防ぐことができる。すなわち、用紙Ｓを保持する搬送ローラー対１２１，１２２が１対である条件下で、断裁後に固定刃１１１に対して離れるように動作する可動刃１１２によって用紙Ｓが後退しないように、断裁時スイッチバック制御における用紙の後退搬送量が設定される。これにより、用紙Ｓを保持する搬送ローラー対が二対以上の場合も、可動刃１１２によって用紙Ｓが後退することはない。

参考までに、図１２に搬送駆動信号Ｓａと、断裁駆動信号Ｓｂによるシーケンスチャートを開示する。搬送駆動信号Ｓａは、上側が正転（通常搬送）、下側が逆転（スイッチバック）である。断裁駆動信号Ｓｂは、上凸部分で１ストロークである。図１３に示す名刺ＢＣをプリントする例に当てはめると、信号Ｓａ１１が断裁予定ライン１１を断裁位置に配置する搬送動作、信号Ｓｂ１１が断裁予定ライン１１を断裁する動作、信号Ｓａ１２が断裁予定ライン１２を断裁位置に配置する搬送動作、信号Ｓｂ１２が断裁予定ライン１２を断裁する動作、信号Ｓａ１３が断裁予定ライン１３を断裁位置に配置する搬送動作、信号Ｓｂ１３が断裁予定ライン１３を断裁する動作、信号ＳａＢがスイッチバック動作、信号Ｓａ１４が用紙Ｓに対する最後の搬送動作（スイッチバック後の再搬送動作）に対応する。期間Ｔ１は、上記例で１２０〔ミリ秒〕に対応する。

１００用紙断裁措置
１１０断裁装置
１１１固定刃（断裁刃）
１１２可動刃（断裁刃）
１２０用紙搬送装置
１３０制御装置
Ｓ用紙
ＳＣ通紙センターライン

Claims

用紙を断裁刃により断裁する断裁装置と、
前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送する用紙搬送装置と、
前記断裁装置及び前記用紙搬送装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記断裁刃を動作させて用紙を断裁する断裁制御において、前記断裁刃の動作期間の途中で当該用紙を後退搬送する断裁時スイッチバック制御を実行可能にされている用紙断裁装置。
前記制御装置は、前記断裁時スイッチバック制御において、用紙断裁後に用紙の後退搬送を開始する請求項１に記載の用紙断裁装置。
前記制御装置は、前記断裁制御において、所定数以下の搬送ローラー対により用紙を挟持している条件のときに前記断裁時スイッチバック制御を実行する請求項１又は請求項２に記載の用紙断裁装置。
前記用紙搬送装置は、前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送するために、複数の搬送ローラー対により用紙を挟持し搬送する構成を有する請求項３に記載の用紙断裁装置。
前記断裁刃は、固定刃と可動刃とで構成され、
用紙を、前記固定刃の刃先位置と、当該固定刃に対して後退位置にある前記可動刃の刃先位置の間であって、両刃先位置から離間した位置を通過させる請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の用紙断裁装置。
用紙を保持する搬送ローラー対が１対である条件下で、断裁後に前記固定刃に対して離れるように動作する前記可動刃によって用紙が後退しないように、前記断裁時スイッチバック制御における用紙の後退搬送量が設定されている請求項５に記載の用紙断裁装置。
前記制御装置は、断裁時スイッチバック制御を実行した後の用紙を再搬送する時に、断裁した用紙先端が前記可動刃に当たらないように制御する請求項５又は請求項６に記載の用紙断裁装置。
前記用紙搬送装置は、前記断裁刃による断裁位置に用紙を搬送するために、複数の搬送ローラー対により用紙を挟持し搬送する構成を有し、そのうち、前記断裁刃による断裁位置に最も近い搬送ローラー対の挟持力が、これより離れた他の搬送ローラー対の挟持力より高い請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載の用紙断裁装置。