JP2018039077A - カッターユニット、シート断裁装置、シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切断するシートをその枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常に良好な切断品質で円滑に断裁し得るシート断裁装置及びカッターユニットを提供する。【解決手段】シート断裁装置１はガイドロッド１１及びガイドレール１２に沿って往復走行するカッターユニット３１を有する。カッターユニットは、刃先３８をシート切断方向に対して傾斜させた直線刃からなる第１切断刃３７ａ，３７ｂを左右側辺に有する第１ブレード部材３５と、刃先５１をシート切断方向と平行に配置した直線刃からなる第２切断刃５０ａ，５０ｂを上辺の左右両端に有する第２ブレード部材３６とを備える。第１及び第２ブレード部材は、第１切断刃の刃先がシート切断方向に向けて第２切断刃の刃先と鋭角で交差するように、第１及び第２ホルダー部材３３、３４に取付保持される。【選択図】図１

Description

本発明は、紙やプラスチックフィルム等のシート状被切断物を断裁するためのシート断裁装置、及びそれに使用されるカッターユニットに関する。

従来より、シートを手動又は自動で裁断するために様々なシート断裁装置が使用されている。また、複写機、プリンター、ファクシミリ機、それらの複合機等の画像形成装置には、画像形成したシートを自動裁断する後処理装置として、シート断裁装置が広く使用されている。

本願発明者らは、直線状平刃の上刃と円板状丸刃の下刃とからなる切断刃を一体的に切断線に沿って走行させることによって、単数又は複数のシートを断裁するシート断裁装置を開発している（例えば、特許文献１を参照）。上刃は、シート束を紙載面に押し下げるように刃先をシート面に対して鋭角に傾斜させ、下刃は、シート束を下側から持ち上げるように刃先の円形上端部分を紙載面より少し突出させて配置され、互いに９０°より小さい角度で交差する上刃の刃先と下刃の刃先との間でシート束を切断する。

更に本願発明者らは、上刃を固定する上刃ホルダ部材と下刃を固定する下刃ホルダ部材とを一体に連結し、ガイド部材に案内されて往復走行可能な断裁刃ユニットを備えたシート断裁装置を提案している（例えば、特許文献２を参照）。上刃ホルダ部材は、ガイドロッドに装着される基端ホルダ部材と、上刃を固定した先端ホルダ部材とを着脱可能に構成し、それにより先端ホルダ部材と下刃ホルダ部材とをシート断裁装置から取り外して、上刃及び下刃を１つのユニットとして交換することができる。

特開２０１５−２１７４６４号公報 特開２０１５−１１６６４１号公報

上述した従来のシート断裁装置は、断裁開始時に、直線状平刃である上刃の刃先をシートの端縁に押し当てて、押し切るように喰い込ませ、その後は、刃先とシートとの接触面に発生する摩擦熱によって一度に数十枚程度のシートを摩擦切断することができる。ところが、直線状平刃は、切断しようとするシートが１枚又は少数枚であったり、通常より薄いものや剛性が低い場合、刃先をシート端縁に喰い込ませることができず、シートが面内で座屈して折れ曲がったり破れたりすることがある。

上刃のシート面に対する傾斜角度を小さくすれば、少数枚又は剛性の低いシートであっても、刃先をシート端縁にスムーズに喰い込ませることができる。この場合、逆にシートが多数枚であったり、通常より厚いもの又は剛性が高いものであると、刃先がシートから受ける抵抗で切断部に食い込んだまま、切断刃が途中で停止して断裁できなくなる虞がある。

また、断裁されて切り離されたシート部分は、その自重によって切断位置から下方に垂れ下がる。そのため、特に一度に断裁するシート枚数が多いと、最も下の１枚（又は複数枚）のシートは、その断裁終了側の端部が、切断刃によって完全に切断される直前に、シート切り離し部分の重さで引きちぎられ、該端部に切り残しが生じ得る、という問題があった。

更に、シートの断裁中、切り離されたシート部分は、その切断面が隣接する切断刃の面に長く接触していると、該切断刃の走行を妨げる抵抗となり得る。シートの正確な断裁及び良好な切断品質の維持には、シート切り離し部分の抵抗を低減又は解消して、切断刃の円滑な走行を確保することが重要である。

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートの断裁開始時から断裁中及び断裁終了まで、１枚から一度に数十枚のシートを、その厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常に一様に良好な切断品位で円滑に断裁し得るシート断裁装置、及びそれに使用されるカッターユニットを提供することにある。

本発明のカッターユニットは、上記目的を達成するために、
刃先をシートの切断方向に対して傾斜させた直線刃からなる第１切断刃と、
刃先をシートの切断方向と平行に配置した直線刃からなる第２切断刃とを備え、
第１切断刃の刃先が、シートの切断方向に向けて第２切断刃の刃先と鋭角で交差するように設けられている、ことを特徴とする。

これにより、断裁しようとする単数又は複数のシート（又はシートの部分）を、第２切断刃の刃先上でシートの切断方向に該刃先の長さに亘って支持された状態で、第１切断刃によって切断することができ、それにより、第１切断刃の刃先がシートの先端に喰い込む開始時から、シートの後端が完全に切断される終了時まで、シートの枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常にシートを良好かつ円滑に断裁することができる。

或る実施形態では、第１切断刃が、その刃先からシートの切断方向とは逆向きに連続する第１切刃面と第２切刃面とを有し、第２切刃面の刃面角度が第１切刃面の刃面角度よりも小さい。これにより、断裁後に第１切断刃の面に沿って送られるシートの切り離し部分は、第２切刃面において第１切断刃との接触が少なくなる。従って、第１切断刃は、シートの切り離し部分から受ける抵抗が減少するので、カッターユニットをシートの切断方向によりスムーズに移動させることができ、より高い切断品質が得られる。

別の実施形態では、第２切断刃からシートの切断方向に向けて第１切断刃の刃先から離反する向きに湾曲する湾曲部が、第２切断刃に連続して設けられている。これにより、断裁されるシートを、第２切断刃の刃先に沿って第１切断刃に向けてスムーズに送り込む込むことができる。

また、別の実施形態では、シートの切断方向に沿って互いに逆向きに設けられた各１対の第１切断刃及び第２切断刃を備える。これにより、シートをその切断方向に沿っていずれの向きにも断裁できるので、作業効率が向上する。

或る実施形態では、１対の第１切断刃を有する１つの第１ブレード部材、及び／又は１対の第２切断刃を有する１つの第２ブレード部材を備える。これにより、部品点数を少なくして、カッターユニットの組立作業の工数削減並びに生産効率の向上、及びコストの削減を図ることができる。

別の実施形態では、第１切断刃及び第２切断刃を取付保持し、シートの切断方向に沿って双方向に走行させるためのホルダー部材を更に備える。ホルダー部材を双方向に走行させることによって、シートの断裁をスムーズに効率良く実行することができる。特に、各１対の第１切断刃及び第２切断刃がシートの切断方向に沿って逆向きに設けられている場合には、シートを双方向に断裁できるので、作業効率が大幅に向上する。

本発明の別の側面によれば、上述した本発明のカッターユニットと、該カッターユニットにより断裁される単数又は複数のシートを載置するためのシート載置面とを備え、それにより常にシートを良好かつ円滑に断裁し得るシート断裁装置が提供される。

或る実施形態では、シート載置面が、第２切断刃の刃先と平行にかつ前記刃先の方向と直交する向きに配置され、第２切断刃の刃先が、シート載置面に載置されたシートの未断裁部分を持ち上げ得るように、シート載置面から突出させて配置される。これにより、第１切断刃の刃先からシートに作用する切断力を、第２切断刃の刃先に向けて集中させることができ、シートをより良好に断裁することができる。

別の実施形態では、シートをシート載置面に押圧するために、シートの上面に圧接される弾性シート材からなる押圧部材を更に備え、該弾性シート材が、第２切断刃の刃先により持ち上げられたシートの未断裁部分を、該シートの未断裁部分により上向きに弾性変形しつつ押圧する。弾性変形した弾性シート材の弾発力が、持ち上げられたシートの未断裁部分を押し下げるように作用することによって、第１切断刃の刃先が一旦シートに喰い込んだ後は、該シートを摩擦切断で良好に断裁することができる。

本発明の更に別の側面によれば、上述した本発明のカッターユニットと、該カッターユニットをシートの切断方向に案内するガイド機構と、カッターユニットをシートの切断方向に走行させる駆動機構とを備える、シート断裁装置が提供される。これにより、切断しようとするシートの枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常にシートを良好かつ円滑に自動で断裁することができる。

また、本発明の別の側面によれば、上述した本発明のシート断裁装置を備えることにより、切断しようとするシートの枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常にシートを良好かつ円滑に断裁し得るシート処理装置が提供される。ここで、シート処理装置とは、画像形成装置に連結される後処理装置や製本装置等、シートの穿孔処理を行うあらゆるタイプのシート処理装置を含むものである。

更に本発明の別の側面によれば、上述した本発明のシート断裁装置又はシート処理装置を備えることにより、画像形成した後のシート又はシート束を、シートの枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常に良好かつ円滑に断裁し得る画像形成装置が提供される。

本実施形態のシート断裁装置の構成全体を示す正面図。 図１のシート断裁装置のカッターユニット駆動機構を示す斜視図。 カッターユニットを装着した切断部の正面図。 カッターユニットを装着した切断部の側面図。 カッターユニットを正面側から見た斜視図。 カッターユニットを背面側から見た斜視図。 （ａ）図は第１ブレード部材の平面図、（ｂ）図はそのVII−VII線における部分拡大断面図。 第２ブレード部材の平面図。 （ａ）図は、第１切断刃と第２切断刃の位置関係を示す部分拡大平面図、（ｂ）図はそのIX−IX線における断面図。 （ａ）図は、シート束断裁開始時の状態を示す図９（ａ）と同様の部分拡大平面図、（ｂ）及び（ｃ）図はそれぞれＸb−Ｘb線、Ｘc−Ｘc線における断面図。 （ａ）図は、シート束断裁開始直後の状態を示す図１０（ａ）と同様の部分拡大平面図、（ｂ）及び（ｃ）図はそれぞれXIb−XIb線、XIc−XIc線における断面図。 （ａ）図は、シート束断裁開始から少し経過後の状態を示す図１０（ａ）と同様の部分拡大平面図、（ｂ）及び（ｃ）図はそれぞれXIIb−XIIb線、XIIc−XIIc線における断面図。 （ａ）図は、シート束断裁終了直前の状態を示す図１０（ａ）と同様の部分拡大平面図、（ｂ）及び（ｃ）図はそれぞれXIIIb−XIIIb線、XIIIc−XIIIc線における断面図。

以下に、添付図面を参照しつつ、本発明によるシート断裁装置及びそれに着脱可能に装着されたカッターユニットを、その好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。

図１、図２に示す本実施形態のシート断裁装置１は、画像形成装置に内蔵され又はそれに接続された後処理装置に搭載され、該画像形成装置により画像形成されたシートを自動で裁断するタイプのものである。図示するように、シート断裁装置１は、装置全体を支持するフレーム構造２と、画像形成装置から搬送されるシートＳを裁断する切断部３とを備える。

フレーム構造２は、シートＳの幅方向の両側に対向配置された左右の側部フレーム４，５と、両側部フレーム４，５間に水平に架設された上部及び下部フレーム６，７とを有する。下部フレーム７には、裁断される単数又は複数のシートＳを案内支持するためのシート支持板８が水平に設けられ、その概ね平坦な上面によりシート載置面９が画定される。

フレーム構造２には、切断部３を所定のシート切断線に沿って案内するための切断刃ガイド機構１０が設けられている。切断刃ガイド機構１０は、左右側部フレーム４，５間に上部フレーム６の直ぐ下側を水平に架設された円形ロッド部材からなるガイドロッド１１を有する。更に切断刃ガイド機構１０は、左右側部フレーム４，５間に下部フレーム７から垂直下向きに突出するガイドレール１２を有する。

フレーム構造２には、切断部３を前記シート切断線に沿って左右に走行させるための切断刃駆動機構１４が設けられている。切断刃駆動機構１４は、左右側部フレーム４，５の外側に配置された左右一対のプーリー１５，１６と、前記両プーリーに巻装された伝動ベルト１７とを有する。伝動ベルト１７には、切断部３が該伝動ベルトと一体に移動可能に装着される。本実施形態のプーリー１５，１６及び伝動ベルト１７には、切断部３を高速で駆動するのに必要な駆動力を伝達するために、歯付プーリーと歯付ベルトとが使用されている。

切断刃駆動機構１４は更に、右側部フレーム５の外側に取り付けられた切断刃駆動モーター１８を有する。駆動側のプーリー１６と切断刃駆動モーター１８の出力軸１９とは、プーリー１６と同軸の従動歯車を含む中間歯車列２０と別の伝動ベルト機構２１とを介して、駆動力伝達可能に連結されている。切断刃駆動モーター１８を正逆回転させて、伝動ベルト１７を左右に走行させることによって、切断部３は、前記シート切断線に沿って左右側部フレーム４，５間を水平に、シート載置面９と平行に往復移動する。

シート支持板８の上方には、シート押圧機構２３が設けられている。シート押圧機構２３は、シート載置面９の左右略全幅に亘って該シート載置面に平行に対向配置された平坦な下面を有するシート押圧板２４を備える。シート押圧板２４は、左右方向に所定の間隔を置いて上部フレーム６に取り付けられた複数の垂直な作動ロッド２５の下端に結合支持されている。

作動ロッド２５は、押圧板駆動モーター２６及び歯車列等からなる駆動力伝達機構（図示せず）によって、上下に往復駆動される。それにより、シート載置面９上のシートＳを上方からシート押圧板２４で押圧することができる。このとき、シートＳの表面に押し跡を残したり傷付けないように、シート押圧板２４の下面には、その略全面に亘って比較的薄い柔軟な弾性シート材２７を貼付することが好ましい。弾性シート材２７には、例えば天然ゴム又は合成ゴム等のゴム材料からなるゴムシート、ポリエステル等の合成樹脂材料からなる合成樹脂シート等を用いることができる。

切断部３は、図３及び図４に示すように、後述する切断刃を有するカッターユニット３１と、該カッターユニットを着脱自在に担持するキャリア部材３２とから構成される。キャリア部材３２は、ガイドロット１１に左右側部フレーム４，５間を往復走行可能に装着されている。また、カッターユニット３１は、図３に示すように、左右いずれの方向に走行してもシート載置面９上のシートを同様に裁断し得るように、左右対称に構成されている。

図５及び図６に示すように、カッターユニット３１は、上側の第１ホルダー部材３３と下側の第２ホルダー部材３４とを備える。カッターユニット３１は更に、第１及び第２ホルダー部材３３、３４に取付保持される各１つの第１ブレード部材３５及び第２ブレード部材３６を備える。第１、第２ホルダー部材３３、３４及びキャリア部材３２は、例えば合成樹脂材料で一体成形される。

第１ブレード部材３５は、図７（ａ）に示すように、概ね逆台形板状の平刃部材からなり、その左右側辺に第１切断刃３７ａ，３７ｂが形成されている。第１ブレード部材３５は左右対称に形成され、第１切断刃３７ａ，３７ｂは、それぞれ第１ブレード部材３５の各側辺の上端付近から下向き内側に所定の同じ角度で傾斜する直線状の刃先を有する直線刃である。

第１切断刃３７ａ，３７ｂは、その一方３７ａを図７（ｂ）に断面示するように、刃先断面の片側にのみ刃が付された片刃である。同図において、第１切断刃３７ａの表面３７sfには、裏面３７sbとの間に刃先角度αをなす刃先３８を画定するように、狭幅の刃先面３９が形成されている。

更に第１切断刃３７ａの表面３７sfには、刃先面３９と平面部４０との間に、第１及び第２切刃面４１，４２が連続して形成されている。刃先面３９に接続する第１切刃面４１は、その刃面角度β1即ち裏面３７sbに対する傾斜角度が、刃先角度αよりも小さく、平面部４０に接続する第２切刃面４２は、その刃面角度β2が、第１切刃面４１の刃面角度β1よりも小さく設定されている。尚、他方の第１切断刃３７ｂは、前記一方の第１切断刃３７ａと左右対称で実質的に同じであるので、説明を省略する。

第１ブレード部材３５の平面部４０には、その上部左右両端付近にそれぞれ第１ホルダー部材３３を取り付けるための２つの取付孔４５が貫設されている。更に第１ブレード部材３５の平面部４０には、その下部左右両端付近にそれぞれ第２ホルダー部材３４に取り付けるための２つの取付孔４６が貫設されている。

第２ブレード部材３６は、図８（ａ）に示すように、左右方向に細長い板状で、左右対称に形成された平刃部材からなる。第２ブレード部材３６の上辺には、その左右両端付近にそれぞれ第２切断刃５０ａ，５０ｂが形成されている。第２切断刃５０ａ，５０ｂは、それぞれ水平な直線状の刃先を有する直線刃である。

第２切断刃５０ａ，５０ｂは、その一方５０ａを図８（ｂ）に断面示するように、刃先断面の片側にのみ刃が付された片刃である。同図において、第２切断刃５０ａの表面５０sfには、裏面５０sbとの間に刃先角度γをなす刃先５１を画定するように、狭幅の切刃面５２が形成されている。

第２ブレード部材３６は、その左右両端の上角部に形成された略円弧状の湾曲端部５３ａ，５３ｂを有する。湾曲端部５３ａ，５３ｂは、隣接する第２切断刃５０ａ，５０ｂの端部に向けて緩やかに接続するように、比較的大きく湾曲させて形成されている。第２ブレード部材３６上辺の第２切断刃５０ａ，５０ｂ間の連結部分５４は、左右両側から中央に向けて下向きに緩やかに傾斜している。更に第２ブレード部材３６には、第２ホルダー部材３４に取り付けるために、第１ブレード部材３５の下側の２つの取付孔４６に対応させて、２つの取付孔５５が貫設されている。

上側の第１ホルダー部材３３は、その背面に第１ブレード部材３５の上側の取付孔４５にそれぞれ対応するように設けた２つの凹所内に、各１つのナット（図示せず）が一体に容易に取外不能に固定されている。第１ブレード部材３５は、図６に示すように、２つの取付ボルト５７をそれぞれ取付孔４５に挿通し、第１ホルダー部材３３の前記ナットに螺合させることによって、該第１ホルダー部材と一体に固定される。

下側の第２ホルダー部材３４には、図６に示すように、第１ブレード部材３５の下側の取付孔４６にそれぞれ対応するように設けた２つの貫通穴内に、各１つのナット５８が、一体に容易に取外不能に固定されている。第１及び第２ブレード部材３５、３６は、互いに取付孔４６、５５同士を整合させ、裏面３７sb、５０sb同士を接触させて重ね合わせ、前記取付孔に挿通した２つの取付ボルト５９をそれぞれ第２ホルダー部材３４のナット５８に螺合させることによって、該第２ホルダー部材と一体に固定される。

このとき、第２ブレード部材３６は、第２切断刃５０ａ，５０ｂが、それぞれ隣接する第１ブレード部材３３の第１切断刃３７ａ，３７ｂと部分的に重なりつつ、該第１切断刃の左右直ぐ外側に位置するように配置される。第１切断刃３７ａ，３７ｂの刃先３８と第２切断刃５０ａ，５０ｂの刃先５１とは、それぞれ左右方向外向きに即ちシートの切断方向に向けて、互いに逆向きに同じ角度で交差するように取り付けられる。本実施形態において、第２切断刃５０ａ，５０ｂが第１切断刃３７ａ，３７ｂと重なる部分は、比較的僅かである。

図５及び図６に示すように、第１ホルダー部材３３の前面には、断面逆Ｊ字状のフック部６１が突設されている。フック部６１は、その逆Ｊ字の湾曲した側の先端部６１ａを後側にして第１ホルダー部材３３の上端に結合させ、逆Ｊ字の直線部６１ｂを前側にして垂直下向きに延出させている。これにより、フック部６１は、逆Ｊ字の上端湾曲部を中心に前後に弾性変形させることができる。直線部６１ｂの前面には、その上下略中央位置に、水平方向に沿って前向き突条の係止爪６２が一体に形設されている。

キャリア部材３２には、第１ホルダー部材３３の上部を下側から挿入し得るように、凹所６４が下向きに開設されている。凹所６４の内面には、第１ホルダー部材３３のフック部６１の係止爪６２に対応する引掛部６５が形成されている。カッターユニット３１は、第１ホルダー部材３３の上部をキャリア部材３２の凹所６４内に下側から挿入し、フック部６１を弾性変形させて係止爪６２を引掛部６５に係止させることによって、ワンタッチ式でキャリア部材３２に一体に固定される。また、カッターユニット３１は、キャリア部材３２下端から突出しているフック部６１の下部を奥に押して弾性変形させ、係止爪６２と引掛部６５との係合を解除することによって、キャリア部材３２から同様にワンタッチ式で簡単に取り外すことができる。

キャリア部材３２は、図４に示すように、その上部にガイド孔７０が、ガイドロッド１１を摺動可能に挿通するために形成されている。ガイド孔７０は、キャリア部材３２を左右方向に水平に貫通し、一方（後側）の側部が横向きの溝７０ａによって外部に開放されている。

更にキャリア部材３２には、伝動ベルト１７の断面形状に対応するベルト孔７１が、左右方向に貫設されている。ベルト孔７１の一方の内面には、伝動ベルト１７のベルト歯１７ａを補完する形状の凹凸部７１ａが形成されている。キャリア部材３２は、ベルト孔７１に通した伝動ベルト１７のベルト歯１７ａを凹凸部７１ａに係合させて、前記伝動ベルトと一体に装着される。切断刃駆動モーター１８により伝動ベルト１７を左右に走行させることによって、キャリア部材３２は、ガイドロット１１に沿って左右側部フレーム４，５間を往復移動する。

第２ホルダー部材３４には、第１及び第２ブレード部材３５，３６とは反対側に、ガイドレール１２を摺動可能に嵌合させるためのガイド溝７４が凹設されている。ガイド溝７４は、第２ホルダー部材３４を左右方向に水平に貫通し、垂直上向きに開口している。ガイド溝７４内には、部分的に半球状突起７５が第２ホルダー部材３４の後側から突入している。半球状突起７５は、板ばね７６によってガイド溝７４を横断する向きに付勢され、該溝内を走行するガイドレール１２が、溝幅方向にがたつくことを防止すると同時に、第１及び第２ブレード部材３５，３６を帯電防止するアースの役目をしている。

図９（ａ），（ｂ）は、第１ブレード部材３５の一方の第１切断刃３７ａとそれに隣接する第２ブレード部材３６の第２切断刃５０ａとの位置関係、及びそれら切断刃とシート載置面９、シート押圧板２４、弾性シート材２７との位置関係を示している。図９（ｂ）は、第１切断刃３７ａの刃先３８と第２切断刃５０ａの刃先５１との交点Ｐ0からカッターユニット３１の移動方向Ａ即ちシートの切断方向に或る距離隔てた第２切断刃５０ａ上の位置を通るIX-IX線における断面図である。尚、他方の第１切断刃３７ｂと第２切断刃５０ｂとの位置関係は、左右対称で実質的に同じであるので、説明を省略する。

第１及び第２ブレード部材３５，３６は、取付ボルト５９を締め付けることによって、第１及び第２切断刃３７ａ，５０ａの裏面３７sb，５０sb同士が互いに圧接され、それらの刃先３８，５１の方向がシート載置面９と直交するように配置される。第２ブレード部材３６は、第２切断刃５０ａの刃先５１をシートの切断方向Ａに沿って水平に即ちシート載置面９と平行に、かつ該シート載置面より僅かに上方へ突出するように配置される。また、第１切断刃３７ａの刃先３８と第２切断刃５０ａの刃先５１とがなす交差角θは、鋭角である。本実施形態では、交差角θを６０°超に設定しているが、６０°以下に設定することもできる。

図９に想像線で示すように、断裁しようとする複数のシートＳは、所望の切断位置を第１及び第２切断刃３７ａ，５０ａの刃先位置に合わせてシート載置面９上に載置される。その上からシート押圧板２４が下降し、所定の圧力でシートＳを、その上面に弾性シート材２７を圧接させて押圧する。この状態でカッターユニット３１を移動方向Ａに走行させると、シートＳは、相対的にシートの切断方向と逆向きに、その先端側から第１切断刃３７ａに送られて断裁される。

第２ブレード部材３６には、上述したように湾曲端部５３ａが、第２切断刃５０ａからシートの切断方向Ａに連続して、第１切断刃の刃先３７ａから離反する向きに即ち下向きに湾曲するように設けられている。従って、シートＳは、その最も下のシートの下面が第２ブレード部材３６の湾曲端部５３ａに案内されて、カッターユニット３１に関して相対的に移動しながらシート載置面９から第２切断刃５０ａの刃先５１上にスムーズに持ち上げられる。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、シートＳの断裁を開始した状態を示している。シートＳの断裁は、第１切断刃３７ａが刃先３８を押し切り式でシートＳの先端部に喰い込ませることによって、開始する。図１０（ｃ）（及び図１１（ｃ）〜図１３（ｃ））において、想像線３７y1は、第２切断刃５０ａの刃先５１の高さ位置における第１切断刃３７ａの外郭線を示している。

このとき、シートＳは、シート押圧板２４によりシート載置面９に向けて押圧された状態で、第２切断刃５０ａの刃先５１によりシート切断方向に或る程度の長さ（概ね刃先５１の長さ）に亘って支持されているので、シートＳの下層部分が、前記切断位置付近においてずれたり捩れたりする虞がない。更に、前記切断位置付近において、シートＳの上層部分は、弾性変形した弾性シート材２７の弾発力によって下向きに押圧されているので、第１切断刃３７ａの刃先３８に押されてずれたり、座屈して撓んだりする虞がない。従って、シートＳの先端部を正確に良好な状態及び品質で切断することができる。

図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１切断刃３７ａの刃先３８が喰い込んだシートＳ先端部は、切り離される側の上端部分Ｓftが、弾性シート材２７の弾発力から解放されて、刃先面３９の傾斜方向に沿って僅かに持ち上げられる。更に図１０（ｃ）に示すように、切り離される側の上端部分Ｓftは、刃先面３９によって該刃先面３９に接触しつつ外側に押し出される。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、シートＳの先端が第１切刃面４１に沿って第２切り刃面４２の少し手前に至るまで、シートＳの断裁が進行した状態を示している。図１０において第１切断刃３７ａの刃先３８がシートＳ先端部に一旦喰い込んだ後、図１１の状態に至るまで及びこれ以降、シートＳの断裁は、刃先３８とシートＳとの接触面に発生する摩擦熱により切断する摩擦切断によって進行する。シートＳは、第１切断刃３７ａによる断裁中、シート押圧板２４によりシート載置面９に向けて押圧された状態で、第２切断刃５０ａの刃先５１上に支持されているので、シートＳは、正確にかつ良好な状態及び品質で切断される。

図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、シートＳの切り離された部分Ｓcoは、弾性シート材２７の弾発力及び刃先５１から解放されて、先端側が上下に少し広がりながら、刃先面３９及び第１切刃面４１の傾斜方向に沿って持ち上げられる。図１１（ｃ）に示すように、シート切り離し部分Ｓcoは、刃先面３９及び第１切刃面４１に接触しつつ、それら各面によって外側に押し出される。尚、図１１（ｃ）において、図１１の状態において、想像線３７y2は、シート切り離し部分Ｓcoの上端の高さ位置における第１切断刃３７ａの外郭線を示している。

図１２（ａ）〜（ｃ）は、シートＳの断裁が、図１１の状態から更に、シートＳの先端が第２切刃面４２を通過するまで進行した状態を示している。図１２（ａ）において、想像線Ｓimは、第２切刃面４２の刃面角度β2が第１切刃面４１の刃面角度β1と同じであると仮定した場合に予想される、シート切り離し部分Ｓco上面の位置を示している。図１２（ｃ）において、想像線３７y3は、図１２の状態において、シート切り離し部分Ｓcoの上端の高さ位置における第１切断刃３７ａの外郭線を示している。

シート切り離し部分Ｓcoは、第１切刃面４１を通過するまでの間、該第１切刃面と概ね接触している。第１切刃面４１を通過すると、該第１切刃面にシートの切断方向Ａとは逆向きに連続して、第２切刃面４２が設けられている。第２切刃面４２の刃面角度β2が第１切刃面４１の刃面角度β1よりも小さいので、シート切り離し部分Ｓcoは、同じ高さ位置では第２切刃面４２に接触しなくなる。そのため、シート切り離し部分Ｓcoは、自重で想像線３７y3よりも下方に、第２切刃面４２若しくは第１ブレード部材３５の他の表面部分と接触する位置まで、又はそれ以上第１ブレード部材３５の表面と接触することなく垂れ下がる。

これにより、走行中のカッターユニット３１は、第１ブレード部材３５がシート切り離し部分Ｓcoから受ける抵抗が減少する。更に、シート切り離し部分Ｓcoがカッターユニット３１の面や角に引っ掛かって撓んだり折れ曲がったりする虞が解消される。従って、カッターユニット３１をよりスムーズにがたつくことなく走行させることができ、シートＳを所望の切断位置に沿って正確にかつより良好な状態及び品質で断裁することができる。この後、シートＳの断裁は、その終端部が完全に切断される直前まで、図１２の状態で進行する。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、シートＳの終端部が完全に切断される直前の状態を示している。同図において、シートＳの終端部は、その上層部分が既に切断され、下層部分だけが切断されずに、シート載置面９上のシート部分とつながった状態で残っている。シート切り離し部分Ｓcoは、これ以前までの状態と異なり、刃先面３９及び第１切刃面４１と僅かに接触した状態で、その傾斜方向に沿って持ち上げられることなく、自重により大きく垂れ下がっている。

このとき、シートＳの未切断終端部分Ｓrbは、その全長が第２切断刃５０ａの刃先５１上に支持された状態に保持されている。従って、未切断終端部分Ｓrbは、シート切り離し部分Ｓcoの重さにより引きちぎられることなく、第１切断刃３７ａによって切断される。その結果、シートＳの終端部を良好な状態及び品質で切断することができる。上述したように、本実施形態によれば、シートＳをその先端から終端まで、その枚数、厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常に良好かつ円滑に断裁することができる。

上記実施形態のシート断裁装置は、画像形成装置以外に、様々なシート処理装置、プリンター等に内蔵されるシート断裁装置にも、同様に適用することができる。いずれの場合にも、断裁しようとするシートの枚数や厚さ、剛性等の切断条件に拘わらず、常にシートを良好に断裁できるので、有利である。

以上、本発明を好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、上記実施形態のシート断裁装置は、モーター駆動により自動でシートを裁断するタイプのものであるが、本発明のカッターユニットは、手動でシートを裁断する所謂卓上型のシートカッターにも、同様に適用することができる。

１ シート断裁装置
２ フレーム構造
３ 切断部
８ シート支持板
９ シート載置面
１０ 切断刃ガイド機構
１１ ガイドロッド
１２ ガイドレール
１４ 切断刃駆動機構
１７ 伝動ベルト
１８ 切断刃駆動モーター
２３ シート押圧機構
２４ シート押圧板
３１ カッターユニット
３２ キャリア部材
３３ 第１ホルダー部材
３４ 第２ホルダー部材
３５ 第１ブレード部材
３６ａ，３６ 第２ブレード部材
３７ａ，３７ｂ 第１切断刃
３９ 刃先面
４１ 第１切刃面
４２ 第２切刃面
３８，５１ 刃先
５０ａ，５０ｂ 第２切断刃
６１ フック部
６４ 凹所

Claims (12)

1. 刃先をシートの切断方向に対して傾斜させた直線刃からなる第１切断刃と、
   刃先を前記シートの切断方向と平行に配置した直線刃からなる第２切断刃とを備え、
   前記第１切断刃の刃先が、前記シートの切断方向に向けて前記第２切断刃の刃先と鋭角で交差するように設けられている、カッターユニット。
2. 前記第１切断刃が、その刃先から前記シートの切断方向とは逆向きに連続する第１切刃面と第２切刃面とを有し、前記第２切刃面の刃面角度が前記第１切刃面の刃面角度よりも小さい、請求項１に記載のカッターユニット。
3. 前記第２切断刃から前記シートの切断方向に向けて前記第１切断刃の刃先から離反する向きに湾曲する湾曲部が、前記第２切断刃に連続して設けられている、請求項１又は２に記載のカッターユニット。
4. 前記シートの切断方向に沿って互いに逆向きに設けられた各１対の前記第１切断刃及び前記第２切断刃を備える、請求項１乃至３のいずれかに記載のカッターユニット。
5. 前記１対の前記第１切断刃を有する１つの第１ブレード部材、及び／又は前記１対の前記第２切断刃を有する１つの第２ブレード部材を備える、請求項４に記載のカッターユニット。
6. 前記第１切断刃及び前記第２切断刃を取付保持し、前記シートの切断方向に沿って双方向に走行させるためのホルダー部材を更に備える、請求項１乃至５のいずれかに記載のカッターユニット。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のカッターユニットと、前記カッターユニットにより断裁される単数又は複数のシートを載置するためのシート載置面とを備える、シート断裁装置。
8. 前記シート載置面が、前記第２切断刃の刃先と平行にかつ前記刃先の方向と直交する向きに配置され、
   前記第２切断刃の刃先が、前記シート載置面に載置された前記シートの未断裁部分を持ち上げ得るように、前記シート載置面から突出させて配置される、請求項７に記載のシート断裁装置。
9. 前記シートを前記シート載置面に押圧するために、前記シートの上面に圧接される弾性シート材からなる押圧部材を更に備え、
   前記弾性シート材が、前記第２切断刃の刃先により持ち上げられた前記シートの未断裁部分を、該シートの未断裁部分により上向きに弾性変形しつつ押圧する、請求項８に記載のシート断裁装置。
10. 請求項１乃至６のいずれかに記載のカッターユニットと、前記カッターユニットをシートの切断方向に案内するガイド機構と、前記カッターユニットを前記シートの切断方向に走行させる駆動機構とを備える、シート断裁装置。
11. 請求項７乃至１０のいずれかに記載のシート断裁装置を備える、シート処理装置。
12. 請求項７乃至１０のいずれかに記載のシート断裁装置又は請求項１１に記載のシート処理装置を備える、画像形成装置。

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