画像形成装置
【課題】 カッタユニットのカッタ刃の全領域での切断頻度の均一化を図ることでカッタ刃の耐久性向上を図ることができ、高速連続切断を容易に実現することも可能なカッタユニットを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 記録媒体７を搬送方向と交差する方向に切断する固定刃１１および可動刃１２を有するカッタユニット２を備えた画像形成装置である。カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように移動手段を制御する制御手段１５０と、を備える。
【解決手段】 記録媒体７を搬送方向と交差する方向に切断する固定刃１１および可動刃１２を有するカッタユニット２を備えた画像形成装置である。カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように移動手段を制御する制御手段１５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される記録媒体を搬送方向と交差する方向に切断するカッタユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する画像形成装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録していく。記録媒体としては、紙、プラスチックシート、印画紙、ＯＨＰ用シート、布等、種々の材質のものを使用できる。画像形成装置は、走査方式により、シリアルタイプとラインタイプに分けることができる。シリアルタイプは、記録ヘッドを移動させて主走査する１ライン分の記録と副走査による改行動作とを交互に繰り返す方式である。ラインタイプは、１ライン分ずつ一括して記録しながら副走査のみで記録していく方式である。さらに、画像形成装置は、記録ヘッドの種類によって、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。
【０００３】
このような画像形成装置には、一定サイズのカット紙に記録し、排出する構成の他に、ロール状に巻かれた長尺の記録媒体（ロール紙）を巻き出して搬送することで所定領域を記録し、記録後に切断して排出する構成のものがある。このような長尺の記録媒体に記録する画像形成装置には、画像形成された部分を切断するためのカッタ刃を有する切断装置が備えたものが多い。このカッタ刃は、使用するに連れて刃先が磨耗していく。また、カッタ刃は、刃面の同じ箇所で切断し続けるとその部分の磨耗が進み、局所的に切れ味が低下することがある。切れ味が低下すると、切断端縁の真直性が劣化したり、毛羽や皺が発生したり、切断不良になるなどの不都合が生じることがある。その場合、刃面の一部が磨耗した場合でも、カッタ刃自体（刃面全体）を交換する必要がある。
【０００４】
このような観点から、従来より、カッタ刃の耐久性を向上させるための手段が提案されている。特許文献１には、搬送方向と交差する方向にカッタ刃を走行させて記録媒体を切断する切断装置において、カッタ刃の突出量を段階的に切り替え可能とし、カッタ刃面の切断に用いる部分を所定の順序で切り替える構成のものが開示されている。このように刃面の切断に用いる領域を切り替えることにより、刃面の未使用部位の破損を防ぐとともに、カッタを無駄なく有効に使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００１２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、一度の切断動作においては刃面の特定領域を集中的に使用するため、カッタ刃面の磨耗が局部的に早急に進行することになる。また、刃面の切断に用いる領域を切り替え可能にしたとしても、近年の高速、大量の印刷工程およびメンテナンス性の向上に対応するためには、更なるカッタ刃の耐久性向上が要請されていた。また、上記の従来技術では、一度の切断動作においてカッタ刃を最低でも記録媒体の全幅にわたって往復移動させる必要があり、その場合の切断速度の点でも制限があるため、高速連続切断を実現することが困難であった。
【０００７】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、カッタ刃面の全領域での切断頻度の均一化を図ることでカッタ刃の耐久性向上を図ることができ、高速連続切断を容易に実現することも可能なカッタユニットを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、搬送される記録媒体に記録ヘッドにより画像を記録する画像形成装置において、記録媒体の搬送方向と交差する方向に切断する固定刃および可動刃を有するカッタユニットと、前記カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カッタ刃面の全領域での切断頻度の均一化を図ることでカッタ刃の耐久性向上を図ることができ、高速連続切断を容易に実現することも可能なカッタユニットを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の斜視図
【図２】一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の縦断面図
【図３】一実施形態に係るカッタユニットの正面図
【図４】カッタユニットを移動させるときの移動台とガイドシャフトの断面図（ａ）とカッタユニットで記録媒体を切断するときの移動台とガイドシャフトの断面図（ｂ）
【図５】一実施形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図
【図６】刃面全域の劣化の均一化を図るための第１の実施形態に係る切断動作のフローチャート
【図７】刃面全域の切断使用頻度の分布のグラフ（ａ）と、これから切断に使用する領域の予定切断使用頻度のグラフ（ｂ）
【図８】刃面全域の切断使用頻度の均一化に反する変化を示すグラフ
【図９】刃面全域の切断使用頻度の均一化の方向の変化を示すグラフ
【図１０】刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ１方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図
【図１１】刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ２方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図
【図１２】刃面の切断領域を切り替えない場合の画像形成装置の斜視図
【図１３】刃面全域の劣化の均一化を図るための第２の実施形態に係る切断動作のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。
〔第１の実施形態〕
図１は一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の斜視図であり、図２は一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の縦断面図である。図１および図２は画像形成装置１００がラインタイプの場合を示し、記録媒体の全幅をカバーする長さを有する記録ヘッド３が用いられる。また、図示の画像形成装置１００は、画像情報に基づいて記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置である。さらに、図示のインクジェット記録装置はカラー記録用であり、記録ヘッド３は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色インクを吐出する４個の記録ヘッド３Ｂｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃを搬送方向に並列配置して構成されている。
【００１２】
記録ヘッド３のノズル面（インク吐出面）と所定隙間をおいて対向する位置に、搬送される記録媒体を支持するプラテン４が配されている。記録媒体として、給紙ユニット９のロール紙ホルダ８から解き出されるロール紙７が使用されている。各記録ヘッドの間と搬送最下流の記録ヘッドの下流側には搬送ローラ５ｄ、５ｃ、５ｂ、５ａが配されている。各搬送ローラには従動回転するピンチローラ６ｄ、６ｃ、６ｂ、６ａが配されている。これらのピンチローラは、それぞれの搬送ローラに弾性付勢力で押圧されることで搬送力を生み出している。給紙ユニット９と記録ヘッド３との間には、ロール紙７を画像形成部へ給送するための駆動ローラおよび従動ローラからなる給紙ローラ対１０が配されている。給紙ローラ対１０は、不図示のステッピングモータ等の駆動源によって駆動される。
【００１３】
搬送最下流の搬送ローラ５ａの下流側には、ロール紙を切断するためのカッタユニット２が設けられている。カッタユニット２は、制御部１５０で制御される移動手段により、搬送方向と交差（通常では直交）する方向に配されたガイドシャフト１３に沿って移動可能に装着されている。カッタユニット２は、ロール紙７の幅方向に配された固定刃１１と、搬送経路を挟んで固定刃１１から離れた待機位置と固定刃１１に重なるカッティング位置との間で移動（揺動）可能な可動刃１２と、可動刃１２をカッティング動作させるための駆動モータ１７およびその伝動機構とを備えている。移動刃１２を待機位置から固定刃１１と重なる切断位置に向けて移動させることにより、記録媒体７を切断する。
【００１４】
このカッタユニット２は、固定刃１１、可動刃１２、駆動モータ１７およびその伝動機構などの各要素を移動台１４上に搭載して構成されている。移動台１４をガイドシャフト１３に沿って不図示の移動手段により移動させることにより、記録媒体を切断するときのカッタユニット２の位置（搬送方向と交差する方向における切断位置）を切り替え可能に構成されている。切断装置５０には、カッタユニット２を搬送方向と交差する方向へ移動させるための移動手段１５と、カッタ（固定刃１１もしくは可動刃１２）の切断使用頻度の分布に応じてカッタユニット２を複数の切断位置へ移動させるように移動手段１５を制御する制御手段（制御手段１５０の一部）とを備えている。
【００１５】
制御手段１５０は、記録媒体の幅が入力される入力手段と、カッタユニット２の移動量を決定する移動量決定手段２４と、移動量決定手段２４で決定された移動量だけカッタユニット２を移動させる移動量制御手段１６とを備えている。移動量決定手段２４は、カッタユニット２のカッタの刃面の全長における使用頻度による劣化が均一化されるようにカッタユニット２の移動量を決定する。そして、移動量制御手段１６は、決定された移動量だけ移動手段１５を駆動してカッタユニット２を移動させる。
【００１６】
切断装置５０についてさらに具体的に説明する。切断装置５０は、駆動源２３で駆動される移動手段１５によるカッタユニット２を移動を制御する移動制御手段１６を備えている。カッタユニット２の移動量は、移動量決定手段２４から移動制御手段１６に付与される情報によって制御される。固定刃１１は、移動台１４の前後端部に固定された保持部材１８ａ、１８ｂに固定されている。可動刃１２は、図３に示すように、一端部で保持部材１８ａに設けられた支点３１を中心に揺動可能に取り付けられるとともに、他端部では可動刃プレート２１に対しピン３２を介して矢印Ｅ１−Ｅ２方向に摺動自在に連結されている。
【００１７】
可動刃プレート２１は、保持部材１８ｂに対し、支点３３を中心に回動可動に支持されている。保持部材１８ｂには、可動刃１２のカッティング動作を駆動するための駆動モータ１７が取り付けられている。駆動モータ１７の出力軸１９の軸心から半径方向にずれた位置に偏心ピン２０が設けられ、この偏心ピン２０は可動刃プレート２１に形成された溝状の長孔２２に対し摺動自在に係合している。駆動モータ１７の駆動により偏心ピン２０が出力軸１９を中心に回転移動すると、偏心ピン２０が長孔２２に沿ってスライドすることで可動プレート２１が支点３３を中心に揺動（枢動）する。すると、可動刃プレート２１にピン３２を介してスライド自在に連結された可動刃１２は、その支点３１を中心に所定角度範囲で揺動する。これにより、可動刃１２は、固定刃１１から搬送経路を挟んで対向する待機位置と固定刃１１に重なって記録媒体を切断するカッティング位置との間で移動する。つまり、駆動モータ１７を制御することでカッタユニット２の切断動作を制御することができる。
【００１８】
カッタユニット２は、移動手段１５によってガイドシャフト１３に沿って矢印Ｆ１−Ｆ２方向に移動させることにより、記録媒体７を切断するときの切断位置を切り替えることができる。つまり、カッタユニット２の搬送方向と交差する方向における切断位置は、モータ等の駆動源２３による移動手段１５の駆動を移動制御手段１６によって制御することにより、所定の位置に切り替えることができる。移動手段１５としては、例えば、アイドラプーリに掛け回されたタイミングベルトを介して駆動する伝動機構や、ラックピニオン式伝動機構などが使用されるが、その他の伝動方式のものでも良い。
【００１９】
図４（ａ）はカッタユニットの移動させるときの移動台とガイドシャフトの断面図であり、図４（ｂ）はカッタユニットで記録媒体を切断するときの移動台とガイドシャフトの断面図である。カッタユニット２の移動台１４には軸受孔３４が形成され、軸受孔３４はガイドシャフト１３に対し摺動自在に嵌合されている。また、ガイドシャフト１３の上部に形成された突起部３５に移動台１４に形成された溝部３６を係合させることにより、移動台１４は、ガイドシャフト１３に対し、回転方向に所定の遊びをもって位置規制されるとともに上下方向に移動可能に嵌合されている。軸受孔３４の下半部には断面Ｖ字状のＶ字形状部３７が設けられ、カッタユニット２を上方へ付勢したときにガイドシャフト１３の周面の２箇所３８ａ、３８ｂで線接触（断面で見ると点接触）するようになっている。
【００２０】
本実施形態では、カッタユニット２を上方へ付勢可能な不図示の付勢手段が設けられており、記録媒体を切断するときにカッタユニット２を付勢することでＶ字形状部３７をガイドシャフト１３に突き当てるように構成されている。Ｖ字形状部３７を形成する２面は４５度〜１３５度の角度を有し、それぞれがガイドシャフト１３に当接する点を結ぶ線分の二等分線を押圧方向（図４（ｂ）中の矢印Ｇ方向）として移動台１４をバネで押圧することが可能になっている。かかる構成によれば、軸受孔３４がガイドシャフト１３と接する２面に力が効率良く作用し、カッタユニット２の位置規制に効果的である。このカッタユニット２の押圧手段は、カムによる押圧手段など、他の手段であっても良い。
【００２１】
カッタユニット２を押圧してＶ字形状部３７をガイドシャフト１３に突き当てるのは、カッタユニット２が切断位置へ移動した後であれば良い。これは、カッタユニット２が移動しているときには摺動抵抗となるため、押圧状態を解除することが好ましいからである。このような構成により、ガイドシャフト１３は搬送方向（図４（ｂ）中の矢印Ｈ−Ｈ´方向）に位置ずれすることなく、ガイドシャフト１３に沿って位置決めされ、ロール紙７とカッタユニット２との直角度を精度よく保持することができる。よって、ロール紙を切断するときの直角度を精度よく規定することができ、記録媒体の切断端部の直角度のばらつきを無くすことができる。
【００２２】
図５は画像形成装置の制御手段１５０のブロック図である。図６はカッタユニットのカッタの刃面の劣化の均一化を図るための切断動作のフローチャートである。図７（ａ）はカッタの刃面全域の切断使用頻度の分布のグラフであり、図７（ｂ）はカッタの刃面のこれから使用する領域の予定切断使用頻度のグラフである。図８はカッタの刃面全域の切断使用頻度の均一化に反する変化を示すグラフである。図９はカッタの刃面の切断使用頻度の均一化の方向の変化を示すグラフである。図１０はカッタの刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ１方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図である。図１１はカッタの刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ２方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図である。
【００２３】
以下に、図６のフローチャートに沿って、固定刃１１および可動刃１２の刃面の劣化を均一化するための動作を説明する。この動作は図５の制御部１５０によって制御される。まず、ステップＳ１において、制御部１５０により、固定刃１１および可動刃１２の刃面全域での切断使用頻度（これまでの切断回数の累計）の分布を、ドライバ回路２５内の不揮発性メモリ２６から読み出す。刃面全域における切断使用頻度の分布の測定値は、切断する毎に更新されて逐次不揮発性メモリ２６内に保持されている。ここで、現在の刃面全域における切断使用頻度の分布は、図７（ａ）に示すような折れ線Ｉであると仮定する。
【００２４】
グラフＩのような切断使用頻度分布を不揮発性メモリ２６から読み出した（測定した）後、ステップＳ２において、ＵＩ画面から入力された記録媒体の幅を検知し、次に切断される記録媒体の幅に基づいて刃面の予定切断使用領域を算出する。この記録媒体幅の検知方法は、光センサ等を用いて行われるが、その他の方法であっても良い。図７（ｂ）の折れ線（グラフ）Ｊは、算出した予定切断使用領域（６インチ幅の記録媒体を切断する場合）を切断するときの予定切断使用頻度を示す。刃面の各切断領域においては、現在の切断使用頻度と予定切断使用頻度とを加算したものが、切断後の切断使用頻度となる。次いで、ステップＳ３において、実際の切断使用頻度の分布（折れ線Ｉ）と予定切断使用領域の使用頻度（折れ線Ｊ）とに基づいて、カッタの刃面全域の劣化を均一化するために有効な刃面の使用領域を算出する。すなわち、固定刃１１および可動刃１２からなるカッタの刃面内のどの領域でロール紙を切断すれば、刃面全域における最大切断使用頻度（図７（ａ）中のＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（図７（ａ）中のＭＩＮ．）との差Δの値を最小にできるのかを算出する。
【００２５】
図８は、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）を含む領域を切断領域として選択した場合を示す。図８では、折れ線Ｉと折れ線Ｊとを重ねることにより、切断後の切断使用頻度分布が折れ線Ｋに示すようになり、最大切断使用頻度と最小切断使用頻度との差Δの値が切断前（図７（ａ）中のΔ）よりも増大している。図８は、予定切断使用領域の選択を誤ったために、切断後の最大切断使用頻度と最小切断使用頻度との差を最小にすることができず、刃面全域の劣化の均一化を図ることができない場合を参考までに示すものである。
【００２６】
本実施形態では、カッタの刃面の使用領域として最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）を含む領域を選択する。このような選択によれば、図９に示すように、切断した後における切断使用頻度分布の折れ線Ｌでは、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との差Δの値が最小となる。そこで、ステップＳ４において、算出された最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との差Δが最小となる刃面領域を使用してロール紙を切断するために、ガイドシャフト１３に沿ったカッタユニット２の移動量を決定する。この移動量の決定は、制御手段１５０の移動量決定手段２４（図２）により行われる。
【００２７】
次いで、ステップＳ５において、決定された移動量が０であるか否かを判別する。移動量が０である場合は、ステップＳ７へ進み、カッタユニット２を移動させることなく、その位置で切断動作を行う。一方、移動量が０でない場合は、ステップＳ６へ進み、移動制御手段１６により移動手段１５を動作させることにより、カッタユニット２を当該移動量の分だけ所定方向へ移動させる。そして、ステップＳ７において、この移動後の位置でカッタユニット２による切断動作を行う。
【００２８】
ロール紙７を切断する場合、図１０および図１１に示すように、移動量決定手段２４により決定された移動量（移動量０を含む）だけカッタユニット２を搬送方向と交差する方向に移動させる。図１０は、カッタ刃（固定刃１１および可動刃１２）の先端寄りき刃面領域でロール紙７を切断する状態を示す。カッタ刃の先端寄りの領域の切断使用頻度がカッタ刃の根元側の領域よりも少ない場合は、カッタユニット２を矢印Ｆ１方向に移動させてカッタ刃の先端寄りの領域で切断するように制御する。一方、同じロール紙７の場合でも、カッタ刃の先端寄りの領域の切断使用頻度がカッタ刃の根元側の領域よりも高い場合は、図１１に示すように、カッタユニット２を矢印Ｆ２方向に移動させてカッタ刃の根元寄りの領域を使用して切断するように制御する。このように、刃面の各領域の使用頻度に応じて使用領域を切り替えることにより、刃面全域における使用頻度を極力均一化することができ、刃面の局部的な早期劣化を防ぎながら長期間にわたってカッタ刃を有効利用することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、記録媒体のこれから記録して切断する１枚分の領域のデータに基づいて予定切断使用領域の予定切断使用頻度を算出している。ただし、これは、各ジョブ単位など、２枚分以上の記録・切断データに基づいて予定切断使用頻度を算出し、刃面の使用領域を決定しても良く、この方がカッタユニット２の移動頻度を減らすことができ、高速画像形成に有利である。
【００３０】
また、本実施形態では、固定刃１１および可動刃１２の刃面全域における切断使用頻度を極力均一化するために、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との２つのデータを利用している。ただし、これは、切断使用頻度の分布パターンに基づいて、全体的な切断使用頻度のばらつきを抑制するように刃面の切断領域を選択する構成にしても良い。いずれにしても、実際の切断使用頻度と予定切断使用頻度とに基づいて刃面全域における切断使用頻度を極力均一化する方法であれば、各種の方法を採用することができる。
【００３１】
また、以上では、６インチ幅および１２インチ幅の２種類のロール紙を切断する場合の切断使用頻度の均一化について説明したが、以上き切断動作は、幅寸法がどのような大きさであっても、また、幅寸法が３種類以上であっても、同様に適用可能である。さらに、本実施形態では、ロール紙７が幅方向中心を基準としてセンター給紙搬送される場合を示したが、上述の切断動作は、片側突き当て給紙もしくは片側突き当て搬送など、他の給紙搬送の場合にも同様に適用可能である。
【００３２】
〔第２の実施形態〕
図１３は固定刃１１および可動刃１２の刃面全域の劣化の均一化を図るための第２の実施形態に係る切断動作のフローチャートである。次に、図１０、図１１、図１２および図１３を用いて第２の実施形態に係る切断動作を説明する。まず、ユーザがＵＩ画面から入力した記録媒体の幅（予定切断幅）を検知し（ステップＳ２１）、記録媒体の幅と固定刃１１の刃面の半分の領域の長さとを比較する（ステップＳ２２）。記録媒体の幅が固定刃１１の刃面の半分より大きい場合は、カッタユニット２の現在の位置が幅方向（搬送方向と交差する方向）のセンター（ホームポジション）であるか否かを確認する（ステップＳ２３）。現在の位置がセンターでない場合は、カッタユニット２をセンターへ移動させる（ステップＳ２４）。一方、カッタユニット２がセンター（ホームポジション）に位置している場合は、カッタユニットを移動させることなく、図１２に示すような位置関係で記録媒体（ロール紙）７を切断する（ステップＳ３１）。この場合、カッタユニット２の固定刃１１および可動刃１２の刃面の全長は記録媒体の幅より大きいか少なくとも同じであるので、図１２に示すようにカッタユニット２をセンターに位置させることで、記録媒体の全幅を切断することができる。
【００３３】
また、記録媒体の幅が固定刃１１の刃面の全長の半分より小さい場合は、カッタユニット２の現在位置を読み出し（ステップＳ２５）、固定刃１１の矢印Ｆ１側もしくは矢印Ｆ２側の半分の領域で記録媒体７を切断するように、カッタユニット２の移動量および移動方向を算出して決定する（ステップＳ２６）。本実施形態では、カッタ１１、１２の刃面全長における各領域の切断回数の情報を格納する不揮発性メモリ２６と、記録媒体７の幅と切断回数とに基づいてカッタユニット２の移動量を変更する移動量変更手段とが設けられている。そして、移動量変更手段で決定された移動量が０であるか否かを判別する（ステップＳ２７）。０でない場合は、その移動量分だけカッタユニット２を移動させ（ステップＳ２８）、移動後の位置で記録媒体を切断する（ステップＳ３１）。この際のカッタユニット２の移動動作は、移動制御手段１６（図２）で駆動源２３（図２）を制御するとともに駆動源２３により移動手段１５（図２）を駆動することにより実行される。
【００３４】
一方、ステップＳ２７で移動量が０である場合は、カッタユニット２の同位置における現在までの切断回数が設定回数（本実施形態では１００回）に達しているか否かを判別する（ステップＳ２９）。この設定回数の判別は、カッタユニット２の矢印Ｆ１、Ｆ２方向の移動後の同位置での繰り返し切断回数を更新・保持している不揮発性メモリ２６（図５）に保持されている切断回数に基づいて行う。切断回数が１００回に到達している場合は、カッタの刃面における切断領域を切り替えるために、移動量変更手段により、固定刃１１のＦ１側もしくはＦ２側の半分の領域内で記録媒体７を切断するようにカッタユニット２の移動量および移動方向を算出して決定する（ステップＳ３０）。そして、その移動量分だけカッタユニット２を移動させ（ステップＳ２８）、移動後の位置で記録媒体を切断する（ステップＳ３１）。この際のカッタユニット２の移動動作も、前述と同様、移動制御手段１６（図２）で駆動源２３（図２）を制御するとともに駆動源２３により移動手段１５（図２）を駆動することにより実行される。また、ステップＳ２９で切断回数が１００回に到達していない場合は、カッタユニット２を移動させずに記録媒体７を切断する（ステップＳ３１）。本実施形態のその他の構成および動作は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００３５】
なお、第２の実施形態では、切断回数１００回でカッタユニット２を移動させてカッタの刃面の切断領域を切り替えているが、この切断回数の条件は、刃面の強度、主力記録媒体の剛度や厚み等によって異なり、場合に応じて適宜設定できるものである。また、記録媒体の幅を検知する手段としては、光センサ等を用いる方法であっても良く、その他の方法であっても良い。本実施形態では、記録媒体７が幅方向中心を基準としてセンター給紙搬送される場合を示したが、上述の切断動作は、片側突き当て給紙もしくは片側突き当て搬送など、他の給紙搬送の場合にも同様に適用可能である。
【００３６】
なお、本発明は、記録媒体の搬送による副走査のみによるラインタイプ、あるいは記録ヘッドで搬送方向と交差する方向に主走査するシリアルタイプなどの記録方式に関わらず、同様に適用可能である。また、本発明は、記録媒体がロール紙等の長尺シートである場合に限定されるものではなく、所定寸法に裁断されたカットシートなど、他の形態の記録媒体を使用する場合にも同様に適用可能である。また、記録媒体の大小、記録媒体の幅の種類、記録ヘッドの数、使用するインクの種類や性状数などに関わらず、同様に適用可能である。さらに、本発明は、紙、プラスチックフィルム、印画紙、不織布など、記録媒体の材質にも関わりなく、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２ カッタユニット
３ 記録ヘッド
４ プラテン
５ 搬送ローラ
７ 記録媒体（ロール紙）
１１ 固定刃
１２ 可動刃
１３ ガイドシャフト
１４ 移動台
１５ 移動手段
１６ 移動制御手段
１７ 駆動モータ
２４ 移動量決定手段
５０ 切断装置
１００ 画像形成装置
１５０ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される記録媒体を搬送方向と交差する方向に切断するカッタユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する画像形成装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録していく。記録媒体としては、紙、プラスチックシート、印画紙、ＯＨＰ用シート、布等、種々の材質のものを使用できる。画像形成装置は、走査方式により、シリアルタイプとラインタイプに分けることができる。シリアルタイプは、記録ヘッドを移動させて主走査する１ライン分の記録と副走査による改行動作とを交互に繰り返す方式である。ラインタイプは、１ライン分ずつ一括して記録しながら副走査のみで記録していく方式である。さらに、画像形成装置は、記録ヘッドの種類によって、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。
【０００３】
このような画像形成装置には、一定サイズのカット紙に記録し、排出する構成の他に、ロール状に巻かれた長尺の記録媒体（ロール紙）を巻き出して搬送することで所定領域を記録し、記録後に切断して排出する構成のものがある。このような長尺の記録媒体に記録する画像形成装置には、画像形成された部分を切断するためのカッタ刃を有する切断装置が備えたものが多い。このカッタ刃は、使用するに連れて刃先が磨耗していく。また、カッタ刃は、刃面の同じ箇所で切断し続けるとその部分の磨耗が進み、局所的に切れ味が低下することがある。切れ味が低下すると、切断端縁の真直性が劣化したり、毛羽や皺が発生したり、切断不良になるなどの不都合が生じることがある。その場合、刃面の一部が磨耗した場合でも、カッタ刃自体（刃面全体）を交換する必要がある。
【０００４】
このような観点から、従来より、カッタ刃の耐久性を向上させるための手段が提案されている。特許文献１には、搬送方向と交差する方向にカッタ刃を走行させて記録媒体を切断する切断装置において、カッタ刃の突出量を段階的に切り替え可能とし、カッタ刃面の切断に用いる部分を所定の順序で切り替える構成のものが開示されている。このように刃面の切断に用いる領域を切り替えることにより、刃面の未使用部位の破損を防ぐとともに、カッタを無駄なく有効に使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００１２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、一度の切断動作においては刃面の特定領域を集中的に使用するため、カッタ刃面の磨耗が局部的に早急に進行することになる。また、刃面の切断に用いる領域を切り替え可能にしたとしても、近年の高速、大量の印刷工程およびメンテナンス性の向上に対応するためには、更なるカッタ刃の耐久性向上が要請されていた。また、上記の従来技術では、一度の切断動作においてカッタ刃を最低でも記録媒体の全幅にわたって往復移動させる必要があり、その場合の切断速度の点でも制限があるため、高速連続切断を実現することが困難であった。
【０００７】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、カッタ刃面の全領域での切断頻度の均一化を図ることでカッタ刃の耐久性向上を図ることができ、高速連続切断を容易に実現することも可能なカッタユニットを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、搬送される記録媒体に記録ヘッドにより画像を記録する画像形成装置において、記録媒体の搬送方向と交差する方向に切断する固定刃および可動刃を有するカッタユニットと、前記カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カッタ刃面の全領域での切断頻度の均一化を図ることでカッタ刃の耐久性向上を図ることができ、高速連続切断を容易に実現することも可能なカッタユニットを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の斜視図
【図２】一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の縦断面図
【図３】一実施形態に係るカッタユニットの正面図
【図４】カッタユニットを移動させるときの移動台とガイドシャフトの断面図（ａ）とカッタユニットで記録媒体を切断するときの移動台とガイドシャフトの断面図（ｂ）
【図５】一実施形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図
【図６】刃面全域の劣化の均一化を図るための第１の実施形態に係る切断動作のフローチャート
【図７】刃面全域の切断使用頻度の分布のグラフ（ａ）と、これから切断に使用する領域の予定切断使用頻度のグラフ（ｂ）
【図８】刃面全域の切断使用頻度の均一化に反する変化を示すグラフ
【図９】刃面全域の切断使用頻度の均一化の方向の変化を示すグラフ
【図１０】刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ１方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図
【図１１】刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ２方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図
【図１２】刃面の切断領域を切り替えない場合の画像形成装置の斜視図
【図１３】刃面全域の劣化の均一化を図るための第２の実施形態に係る切断動作のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。
〔第１の実施形態〕
図１は一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の斜視図であり、図２は一実施形態に係る切断装置を備えた画像形成装置の縦断面図である。図１および図２は画像形成装置１００がラインタイプの場合を示し、記録媒体の全幅をカバーする長さを有する記録ヘッド３が用いられる。また、図示の画像形成装置１００は、画像情報に基づいて記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置である。さらに、図示のインクジェット記録装置はカラー記録用であり、記録ヘッド３は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色インクを吐出する４個の記録ヘッド３Ｂｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃを搬送方向に並列配置して構成されている。
【００１２】
記録ヘッド３のノズル面（インク吐出面）と所定隙間をおいて対向する位置に、搬送される記録媒体を支持するプラテン４が配されている。記録媒体として、給紙ユニット９のロール紙ホルダ８から解き出されるロール紙７が使用されている。各記録ヘッドの間と搬送最下流の記録ヘッドの下流側には搬送ローラ５ｄ、５ｃ、５ｂ、５ａが配されている。各搬送ローラには従動回転するピンチローラ６ｄ、６ｃ、６ｂ、６ａが配されている。これらのピンチローラは、それぞれの搬送ローラに弾性付勢力で押圧されることで搬送力を生み出している。給紙ユニット９と記録ヘッド３との間には、ロール紙７を画像形成部へ給送するための駆動ローラおよび従動ローラからなる給紙ローラ対１０が配されている。給紙ローラ対１０は、不図示のステッピングモータ等の駆動源によって駆動される。
【００１３】
搬送最下流の搬送ローラ５ａの下流側には、ロール紙を切断するためのカッタユニット２が設けられている。カッタユニット２は、制御部１５０で制御される移動手段により、搬送方向と交差（通常では直交）する方向に配されたガイドシャフト１３に沿って移動可能に装着されている。カッタユニット２は、ロール紙７の幅方向に配された固定刃１１と、搬送経路を挟んで固定刃１１から離れた待機位置と固定刃１１に重なるカッティング位置との間で移動（揺動）可能な可動刃１２と、可動刃１２をカッティング動作させるための駆動モータ１７およびその伝動機構とを備えている。移動刃１２を待機位置から固定刃１１と重なる切断位置に向けて移動させることにより、記録媒体７を切断する。
【００１４】
このカッタユニット２は、固定刃１１、可動刃１２、駆動モータ１７およびその伝動機構などの各要素を移動台１４上に搭載して構成されている。移動台１４をガイドシャフト１３に沿って不図示の移動手段により移動させることにより、記録媒体を切断するときのカッタユニット２の位置（搬送方向と交差する方向における切断位置）を切り替え可能に構成されている。切断装置５０には、カッタユニット２を搬送方向と交差する方向へ移動させるための移動手段１５と、カッタ（固定刃１１もしくは可動刃１２）の切断使用頻度の分布に応じてカッタユニット２を複数の切断位置へ移動させるように移動手段１５を制御する制御手段（制御手段１５０の一部）とを備えている。
【００１５】
制御手段１５０は、記録媒体の幅が入力される入力手段と、カッタユニット２の移動量を決定する移動量決定手段２４と、移動量決定手段２４で決定された移動量だけカッタユニット２を移動させる移動量制御手段１６とを備えている。移動量決定手段２４は、カッタユニット２のカッタの刃面の全長における使用頻度による劣化が均一化されるようにカッタユニット２の移動量を決定する。そして、移動量制御手段１６は、決定された移動量だけ移動手段１５を駆動してカッタユニット２を移動させる。
【００１６】
切断装置５０についてさらに具体的に説明する。切断装置５０は、駆動源２３で駆動される移動手段１５によるカッタユニット２を移動を制御する移動制御手段１６を備えている。カッタユニット２の移動量は、移動量決定手段２４から移動制御手段１６に付与される情報によって制御される。固定刃１１は、移動台１４の前後端部に固定された保持部材１８ａ、１８ｂに固定されている。可動刃１２は、図３に示すように、一端部で保持部材１８ａに設けられた支点３１を中心に揺動可能に取り付けられるとともに、他端部では可動刃プレート２１に対しピン３２を介して矢印Ｅ１−Ｅ２方向に摺動自在に連結されている。
【００１７】
可動刃プレート２１は、保持部材１８ｂに対し、支点３３を中心に回動可動に支持されている。保持部材１８ｂには、可動刃１２のカッティング動作を駆動するための駆動モータ１７が取り付けられている。駆動モータ１７の出力軸１９の軸心から半径方向にずれた位置に偏心ピン２０が設けられ、この偏心ピン２０は可動刃プレート２１に形成された溝状の長孔２２に対し摺動自在に係合している。駆動モータ１７の駆動により偏心ピン２０が出力軸１９を中心に回転移動すると、偏心ピン２０が長孔２２に沿ってスライドすることで可動プレート２１が支点３３を中心に揺動（枢動）する。すると、可動刃プレート２１にピン３２を介してスライド自在に連結された可動刃１２は、その支点３１を中心に所定角度範囲で揺動する。これにより、可動刃１２は、固定刃１１から搬送経路を挟んで対向する待機位置と固定刃１１に重なって記録媒体を切断するカッティング位置との間で移動する。つまり、駆動モータ１７を制御することでカッタユニット２の切断動作を制御することができる。
【００１８】
カッタユニット２は、移動手段１５によってガイドシャフト１３に沿って矢印Ｆ１−Ｆ２方向に移動させることにより、記録媒体７を切断するときの切断位置を切り替えることができる。つまり、カッタユニット２の搬送方向と交差する方向における切断位置は、モータ等の駆動源２３による移動手段１５の駆動を移動制御手段１６によって制御することにより、所定の位置に切り替えることができる。移動手段１５としては、例えば、アイドラプーリに掛け回されたタイミングベルトを介して駆動する伝動機構や、ラックピニオン式伝動機構などが使用されるが、その他の伝動方式のものでも良い。
【００１９】
図４（ａ）はカッタユニットの移動させるときの移動台とガイドシャフトの断面図であり、図４（ｂ）はカッタユニットで記録媒体を切断するときの移動台とガイドシャフトの断面図である。カッタユニット２の移動台１４には軸受孔３４が形成され、軸受孔３４はガイドシャフト１３に対し摺動自在に嵌合されている。また、ガイドシャフト１３の上部に形成された突起部３５に移動台１４に形成された溝部３６を係合させることにより、移動台１４は、ガイドシャフト１３に対し、回転方向に所定の遊びをもって位置規制されるとともに上下方向に移動可能に嵌合されている。軸受孔３４の下半部には断面Ｖ字状のＶ字形状部３７が設けられ、カッタユニット２を上方へ付勢したときにガイドシャフト１３の周面の２箇所３８ａ、３８ｂで線接触（断面で見ると点接触）するようになっている。
【００２０】
本実施形態では、カッタユニット２を上方へ付勢可能な不図示の付勢手段が設けられており、記録媒体を切断するときにカッタユニット２を付勢することでＶ字形状部３７をガイドシャフト１３に突き当てるように構成されている。Ｖ字形状部３７を形成する２面は４５度〜１３５度の角度を有し、それぞれがガイドシャフト１３に当接する点を結ぶ線分の二等分線を押圧方向（図４（ｂ）中の矢印Ｇ方向）として移動台１４をバネで押圧することが可能になっている。かかる構成によれば、軸受孔３４がガイドシャフト１３と接する２面に力が効率良く作用し、カッタユニット２の位置規制に効果的である。このカッタユニット２の押圧手段は、カムによる押圧手段など、他の手段であっても良い。
【００２１】
カッタユニット２を押圧してＶ字形状部３７をガイドシャフト１３に突き当てるのは、カッタユニット２が切断位置へ移動した後であれば良い。これは、カッタユニット２が移動しているときには摺動抵抗となるため、押圧状態を解除することが好ましいからである。このような構成により、ガイドシャフト１３は搬送方向（図４（ｂ）中の矢印Ｈ−Ｈ´方向）に位置ずれすることなく、ガイドシャフト１３に沿って位置決めされ、ロール紙７とカッタユニット２との直角度を精度よく保持することができる。よって、ロール紙を切断するときの直角度を精度よく規定することができ、記録媒体の切断端部の直角度のばらつきを無くすことができる。
【００２２】
図５は画像形成装置の制御手段１５０のブロック図である。図６はカッタユニットのカッタの刃面の劣化の均一化を図るための切断動作のフローチャートである。図７（ａ）はカッタの刃面全域の切断使用頻度の分布のグラフであり、図７（ｂ）はカッタの刃面のこれから使用する領域の予定切断使用頻度のグラフである。図８はカッタの刃面全域の切断使用頻度の均一化に反する変化を示すグラフである。図９はカッタの刃面の切断使用頻度の均一化の方向の変化を示すグラフである。図１０はカッタの刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ１方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図である。図１１はカッタの刃面の切断領域を切り替えるためにカッタをＦ２方向に移動させたときの画像形成装置の斜視図である。
【００２３】
以下に、図６のフローチャートに沿って、固定刃１１および可動刃１２の刃面の劣化を均一化するための動作を説明する。この動作は図５の制御部１５０によって制御される。まず、ステップＳ１において、制御部１５０により、固定刃１１および可動刃１２の刃面全域での切断使用頻度（これまでの切断回数の累計）の分布を、ドライバ回路２５内の不揮発性メモリ２６から読み出す。刃面全域における切断使用頻度の分布の測定値は、切断する毎に更新されて逐次不揮発性メモリ２６内に保持されている。ここで、現在の刃面全域における切断使用頻度の分布は、図７（ａ）に示すような折れ線Ｉであると仮定する。
【００２４】
グラフＩのような切断使用頻度分布を不揮発性メモリ２６から読み出した（測定した）後、ステップＳ２において、ＵＩ画面から入力された記録媒体の幅を検知し、次に切断される記録媒体の幅に基づいて刃面の予定切断使用領域を算出する。この記録媒体幅の検知方法は、光センサ等を用いて行われるが、その他の方法であっても良い。図７（ｂ）の折れ線（グラフ）Ｊは、算出した予定切断使用領域（６インチ幅の記録媒体を切断する場合）を切断するときの予定切断使用頻度を示す。刃面の各切断領域においては、現在の切断使用頻度と予定切断使用頻度とを加算したものが、切断後の切断使用頻度となる。次いで、ステップＳ３において、実際の切断使用頻度の分布（折れ線Ｉ）と予定切断使用領域の使用頻度（折れ線Ｊ）とに基づいて、カッタの刃面全域の劣化を均一化するために有効な刃面の使用領域を算出する。すなわち、固定刃１１および可動刃１２からなるカッタの刃面内のどの領域でロール紙を切断すれば、刃面全域における最大切断使用頻度（図７（ａ）中のＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（図７（ａ）中のＭＩＮ．）との差Δの値を最小にできるのかを算出する。
【００２５】
図８は、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）を含む領域を切断領域として選択した場合を示す。図８では、折れ線Ｉと折れ線Ｊとを重ねることにより、切断後の切断使用頻度分布が折れ線Ｋに示すようになり、最大切断使用頻度と最小切断使用頻度との差Δの値が切断前（図７（ａ）中のΔ）よりも増大している。図８は、予定切断使用領域の選択を誤ったために、切断後の最大切断使用頻度と最小切断使用頻度との差を最小にすることができず、刃面全域の劣化の均一化を図ることができない場合を参考までに示すものである。
【００２６】
本実施形態では、カッタの刃面の使用領域として最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）を含む領域を選択する。このような選択によれば、図９に示すように、切断した後における切断使用頻度分布の折れ線Ｌでは、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との差Δの値が最小となる。そこで、ステップＳ４において、算出された最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との差Δが最小となる刃面領域を使用してロール紙を切断するために、ガイドシャフト１３に沿ったカッタユニット２の移動量を決定する。この移動量の決定は、制御手段１５０の移動量決定手段２４（図２）により行われる。
【００２７】
次いで、ステップＳ５において、決定された移動量が０であるか否かを判別する。移動量が０である場合は、ステップＳ７へ進み、カッタユニット２を移動させることなく、その位置で切断動作を行う。一方、移動量が０でない場合は、ステップＳ６へ進み、移動制御手段１６により移動手段１５を動作させることにより、カッタユニット２を当該移動量の分だけ所定方向へ移動させる。そして、ステップＳ７において、この移動後の位置でカッタユニット２による切断動作を行う。
【００２８】
ロール紙７を切断する場合、図１０および図１１に示すように、移動量決定手段２４により決定された移動量（移動量０を含む）だけカッタユニット２を搬送方向と交差する方向に移動させる。図１０は、カッタ刃（固定刃１１および可動刃１２）の先端寄りき刃面領域でロール紙７を切断する状態を示す。カッタ刃の先端寄りの領域の切断使用頻度がカッタ刃の根元側の領域よりも少ない場合は、カッタユニット２を矢印Ｆ１方向に移動させてカッタ刃の先端寄りの領域で切断するように制御する。一方、同じロール紙７の場合でも、カッタ刃の先端寄りの領域の切断使用頻度がカッタ刃の根元側の領域よりも高い場合は、図１１に示すように、カッタユニット２を矢印Ｆ２方向に移動させてカッタ刃の根元寄りの領域を使用して切断するように制御する。このように、刃面の各領域の使用頻度に応じて使用領域を切り替えることにより、刃面全域における使用頻度を極力均一化することができ、刃面の局部的な早期劣化を防ぎながら長期間にわたってカッタ刃を有効利用することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、記録媒体のこれから記録して切断する１枚分の領域のデータに基づいて予定切断使用領域の予定切断使用頻度を算出している。ただし、これは、各ジョブ単位など、２枚分以上の記録・切断データに基づいて予定切断使用頻度を算出し、刃面の使用領域を決定しても良く、この方がカッタユニット２の移動頻度を減らすことができ、高速画像形成に有利である。
【００３０】
また、本実施形態では、固定刃１１および可動刃１２の刃面全域における切断使用頻度を極力均一化するために、最大切断使用頻度（ＭＡＸ．）と最小切断使用頻度（ＭＩＮ．）との２つのデータを利用している。ただし、これは、切断使用頻度の分布パターンに基づいて、全体的な切断使用頻度のばらつきを抑制するように刃面の切断領域を選択する構成にしても良い。いずれにしても、実際の切断使用頻度と予定切断使用頻度とに基づいて刃面全域における切断使用頻度を極力均一化する方法であれば、各種の方法を採用することができる。
【００３１】
また、以上では、６インチ幅および１２インチ幅の２種類のロール紙を切断する場合の切断使用頻度の均一化について説明したが、以上き切断動作は、幅寸法がどのような大きさであっても、また、幅寸法が３種類以上であっても、同様に適用可能である。さらに、本実施形態では、ロール紙７が幅方向中心を基準としてセンター給紙搬送される場合を示したが、上述の切断動作は、片側突き当て給紙もしくは片側突き当て搬送など、他の給紙搬送の場合にも同様に適用可能である。
【００３２】
〔第２の実施形態〕
図１３は固定刃１１および可動刃１２の刃面全域の劣化の均一化を図るための第２の実施形態に係る切断動作のフローチャートである。次に、図１０、図１１、図１２および図１３を用いて第２の実施形態に係る切断動作を説明する。まず、ユーザがＵＩ画面から入力した記録媒体の幅（予定切断幅）を検知し（ステップＳ２１）、記録媒体の幅と固定刃１１の刃面の半分の領域の長さとを比較する（ステップＳ２２）。記録媒体の幅が固定刃１１の刃面の半分より大きい場合は、カッタユニット２の現在の位置が幅方向（搬送方向と交差する方向）のセンター（ホームポジション）であるか否かを確認する（ステップＳ２３）。現在の位置がセンターでない場合は、カッタユニット２をセンターへ移動させる（ステップＳ２４）。一方、カッタユニット２がセンター（ホームポジション）に位置している場合は、カッタユニットを移動させることなく、図１２に示すような位置関係で記録媒体（ロール紙）７を切断する（ステップＳ３１）。この場合、カッタユニット２の固定刃１１および可動刃１２の刃面の全長は記録媒体の幅より大きいか少なくとも同じであるので、図１２に示すようにカッタユニット２をセンターに位置させることで、記録媒体の全幅を切断することができる。
【００３３】
また、記録媒体の幅が固定刃１１の刃面の全長の半分より小さい場合は、カッタユニット２の現在位置を読み出し（ステップＳ２５）、固定刃１１の矢印Ｆ１側もしくは矢印Ｆ２側の半分の領域で記録媒体７を切断するように、カッタユニット２の移動量および移動方向を算出して決定する（ステップＳ２６）。本実施形態では、カッタ１１、１２の刃面全長における各領域の切断回数の情報を格納する不揮発性メモリ２６と、記録媒体７の幅と切断回数とに基づいてカッタユニット２の移動量を変更する移動量変更手段とが設けられている。そして、移動量変更手段で決定された移動量が０であるか否かを判別する（ステップＳ２７）。０でない場合は、その移動量分だけカッタユニット２を移動させ（ステップＳ２８）、移動後の位置で記録媒体を切断する（ステップＳ３１）。この際のカッタユニット２の移動動作は、移動制御手段１６（図２）で駆動源２３（図２）を制御するとともに駆動源２３により移動手段１５（図２）を駆動することにより実行される。
【００３４】
一方、ステップＳ２７で移動量が０である場合は、カッタユニット２の同位置における現在までの切断回数が設定回数（本実施形態では１００回）に達しているか否かを判別する（ステップＳ２９）。この設定回数の判別は、カッタユニット２の矢印Ｆ１、Ｆ２方向の移動後の同位置での繰り返し切断回数を更新・保持している不揮発性メモリ２６（図５）に保持されている切断回数に基づいて行う。切断回数が１００回に到達している場合は、カッタの刃面における切断領域を切り替えるために、移動量変更手段により、固定刃１１のＦ１側もしくはＦ２側の半分の領域内で記録媒体７を切断するようにカッタユニット２の移動量および移動方向を算出して決定する（ステップＳ３０）。そして、その移動量分だけカッタユニット２を移動させ（ステップＳ２８）、移動後の位置で記録媒体を切断する（ステップＳ３１）。この際のカッタユニット２の移動動作も、前述と同様、移動制御手段１６（図２）で駆動源２３（図２）を制御するとともに駆動源２３により移動手段１５（図２）を駆動することにより実行される。また、ステップＳ２９で切断回数が１００回に到達していない場合は、カッタユニット２を移動させずに記録媒体７を切断する（ステップＳ３１）。本実施形態のその他の構成および動作は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００３５】
なお、第２の実施形態では、切断回数１００回でカッタユニット２を移動させてカッタの刃面の切断領域を切り替えているが、この切断回数の条件は、刃面の強度、主力記録媒体の剛度や厚み等によって異なり、場合に応じて適宜設定できるものである。また、記録媒体の幅を検知する手段としては、光センサ等を用いる方法であっても良く、その他の方法であっても良い。本実施形態では、記録媒体７が幅方向中心を基準としてセンター給紙搬送される場合を示したが、上述の切断動作は、片側突き当て給紙もしくは片側突き当て搬送など、他の給紙搬送の場合にも同様に適用可能である。
【００３６】
なお、本発明は、記録媒体の搬送による副走査のみによるラインタイプ、あるいは記録ヘッドで搬送方向と交差する方向に主走査するシリアルタイプなどの記録方式に関わらず、同様に適用可能である。また、本発明は、記録媒体がロール紙等の長尺シートである場合に限定されるものではなく、所定寸法に裁断されたカットシートなど、他の形態の記録媒体を使用する場合にも同様に適用可能である。また、記録媒体の大小、記録媒体の幅の種類、記録ヘッドの数、使用するインクの種類や性状数などに関わらず、同様に適用可能である。さらに、本発明は、紙、プラスチックフィルム、印画紙、不織布など、記録媒体の材質にも関わりなく、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２ カッタユニット
３ 記録ヘッド
４ プラテン
５ 搬送ローラ
７ 記録媒体（ロール紙）
１１ 固定刃
１２ 可動刃
１３ ガイドシャフト
１４ 移動台
１５ 移動手段
１６ 移動制御手段
１７ 駆動モータ
２４ 移動量決定手段
５０ 切断装置
１００ 画像形成装置
１５０ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される記録媒体に記録ヘッドにより画像を記録する画像形成装置において、
記録媒体の搬送方向と交差する方向に切断する固定刃および可動刃を有するカッタユニットと、
前記カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、
カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、記録媒体の幅が入力される入力手段と、前記カッタユニットの移動量を決定する移動量決定手段と、前記移動量決定手段で決定された移動量だけ前記カッタユニットを移動させる移動制御手段と、を備え、
前記移動量決定手段は前記カッタユニットのカッタの刃面の全長における使用頻度による劣化が均一化されるように前記カッタユニットの移動量を決定し、
前記移動制御手段は前記決定された移動量だけ前記移動手段を駆動して前記カッタユニットを移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カッタユニットは、記録媒体の幅方向に配された固定刃と、前記固定刃から離れた待機位置から前記固定刃と重なる切断位置に向けて移動可能な可動刃とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カッタユニットの移動を案内するために記録媒体の搬送方向と交差する方向に配されたガイドシャフトを備え、
前記カッタユニットは、前記ガイドシャフトと摺動可能な断面Ｖ字状のＶ字形状部を有する移動台と、前記Ｖ字形状部を前記ガイドシャフトに突き当てるための付勢手段とを有し、
記録媒体を切断するときに前記Ｖ字形状部を前記ガイドシャフトに突き当てることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記カッタユニットのカッタ刃の全長を複数の領域に区分けして各領域における切断使用頻度を測定し、
前記切断使用頻度の測定の後に記録媒体を切断した場合の前記各領域の予定切断使用頻度を算出し、
前記切断使用頻度と前記予定切断使用頻度とに基づき、記録媒体が切断された後の前記カッタの刃面の各領域の切断使用頻度が均一化されるように、前記カッタの刃面の切断に使用する領域を選択し、
前記カッタの刃面の前記選択した領域で記録媒体を切断する位置へ前記カッタユニットを移動させるように前記カッタユニットの移動量を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記カッタの刃面の各領域の切断回数の情報を格納するメモリと、
記録媒体の幅と前記切断回数とに基づいて前記カッタユニットの移動量を変更する移動量変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
搬送される記録媒体に記録ヘッドにより画像を記録する画像形成装置において、
記録媒体の搬送方向と交差する方向に切断する固定刃および可動刃を有するカッタユニットと、
前記カッタユニットを搬送方向と交差する方向へ移動させる移動手段と、
カッタの刃面の切断使用頻度の分布に応じて前記カッタユニットを複数の切断位置へ移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、記録媒体の幅が入力される入力手段と、前記カッタユニットの移動量を決定する移動量決定手段と、前記移動量決定手段で決定された移動量だけ前記カッタユニットを移動させる移動制御手段と、を備え、
前記移動量決定手段は前記カッタユニットのカッタの刃面の全長における使用頻度による劣化が均一化されるように前記カッタユニットの移動量を決定し、
前記移動制御手段は前記決定された移動量だけ前記移動手段を駆動して前記カッタユニットを移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カッタユニットは、記録媒体の幅方向に配された固定刃と、前記固定刃から離れた待機位置から前記固定刃と重なる切断位置に向けて移動可能な可動刃とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カッタユニットの移動を案内するために記録媒体の搬送方向と交差する方向に配されたガイドシャフトを備え、
前記カッタユニットは、前記ガイドシャフトと摺動可能な断面Ｖ字状のＶ字形状部を有する移動台と、前記Ｖ字形状部を前記ガイドシャフトに突き当てるための付勢手段とを有し、
記録媒体を切断するときに前記Ｖ字形状部を前記ガイドシャフトに突き当てることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記カッタユニットのカッタ刃の全長を複数の領域に区分けして各領域における切断使用頻度を測定し、
前記切断使用頻度の測定の後に記録媒体を切断した場合の前記各領域の予定切断使用頻度を算出し、
前記切断使用頻度と前記予定切断使用頻度とに基づき、記録媒体が切断された後の前記カッタの刃面の各領域の切断使用頻度が均一化されるように、前記カッタの刃面の切断に使用する領域を選択し、
前記カッタの刃面の前記選択した領域で記録媒体を切断する位置へ前記カッタユニットを移動させるように前記カッタユニットの移動量を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記カッタの刃面の各領域の切断回数の情報を格納するメモリと、
記録媒体の幅と前記切断回数とに基づいて前記カッタユニットの移動量を変更する移動量変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
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【図５】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【公開番号】特開２０１１−１１０６６６（Ｐ２０１１−１１０６６６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０２１３（Ｐ２００９−２７０２１３）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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