JP4212491B2 - 用紙加工装置 - Google Patents

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Description

本発明は、用紙を搬送しながら用紙を少なくとも裁断する用紙加工装置に関するものであり、特に、裁断によって発生した用紙の裁ち屑を、搬送経路の外に排除する、裁ち屑排除手段、を改良したものに関するものである。
特許文献1には、用紙を搬送しながら用紙を加工する用紙加工装置が開示されている。また、特許文献2、3には、用紙を裁断する裁断手段、及び裁断により生じた裁ち屑を搬送経路の外に排除する裁ち屑排除手段、を備えた装置が、開示されている。
特開2001−232700号公報 特公昭53−36636号公報 特開平10−146796号公報
従来の用紙加工装置における裁ち屑排除手段は、搬送方向に対する直交方向(用紙の幅方向)の所定位置に固定されていた。それ故、裁断位置が変わり、それに伴って裁ち屑の発生位置が変わってしまうと、次のような不具合があった。
(1)裁ち屑が排除されないまま排紙部へ排紙され、排紙部において裁ち屑を取り除く必要があった。
(2)裁ち屑を排除するためには、裁ち屑発生位置が変わる度に、裁ち屑排除手段の位置を手作業で変更する必要があった。
本発明は、裁ち屑の発生位置が変わっても、裁ち屑排除手段の位置を手作業で変えることなく、裁ち屑を確実に搬送経路から排除することができる、用紙加工装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、用紙を搬送しながら用紙を少なくとも裁断する用紙加工装置において、用紙を1枚ずつ搬送する搬送手段と、搬送手段で構成された搬送経路の途中に設けられ、用紙の、幅方向両側部と、幅方向中央部の少なくとも2箇所と、を搬送方向に裁断する、裁断手段と、裁断手段による裁断によって発生した用紙の裁ち屑を、搬送経路の外に排除する、裁ち屑排除手段と、搬送手段及び裁断手段を駆動する駆動手段と、裁ち屑排除手段のみを搬送方向に対する直交方向に移動させる移動手段と、裁ち屑排除手段を裁ち屑が発生する位置に移動させるよう、また、使用しない裁ち屑排除手段をホームポジションに退避させるよう、上記移動手段を制御する移動制御手段と、を備えていることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、移動制御手段が、加工情報から、裁断後の所定幅寸法の用紙片を裁ち屑と判断し、それに基づいて移動手段を制御するようになっているものである。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、加工情報が、予め入力されたものである。
請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、加工情報が、加工を施す用紙に予め印刷されており、読み取られるものである。
請求項5記載の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載の発明において、所定幅寸法が5mm以上15mm以下である。
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、移動制御手段が、用紙に印刷されている位置マークを読み取って該読み取り情報に基づいて、裁ち屑排除手段の位置を制御するようになっているものである。
請求項1記載の発明によれば、裁ち屑の発生位置に、裁ち屑排除手段を自動で移動させるので、裁ち屑排除手段の位置を手作業で変えるという面倒を無くして用紙加工の効率を向上させることができ、また、裁ち屑を確実に搬送経路から排除することができる。
請求項2記載の発明によれば、所定幅寸法の用紙片を搬送経路から確実に排除できる。
請求項3記載の発明によれば、予め入力された加工情報に基づいて、所定幅寸法の用紙片を搬送経路から確実に排除できる。
請求項4記載の発明によれば、用紙に予め印刷された加工情報に基づいて、所定幅寸法の用紙片を搬送経路から確実に排除できる。
請求項5記載の発明によれば、5mm以上15mm以下の幅寸法の用紙片を搬送経路から確実に排除できる。
請求項6記載の発明によれば、用紙の印刷位置にずれがある場合でも、裁ち屑排除手段を正確な位置に移動させることができる。
図1は本発明の用紙加工装置の全体を示す模式縦断面図である。用紙加工装置1は、装置本体10の両端に、給紙トレイからなる給紙部11と排紙トレイからなる排紙部12とを備えている。給紙部11から排紙部12へは、多数個の対のローラ21からなる搬送手段2によって搬送経路20が構成されている。そして、搬送経路20上には、給紙部11側から、少なくとも、第1裁断装置部4A、第2裁断装置部4B、第3裁断装置部4C、及び裁ち屑排除装置部3が設けられている。これらは全て装置本体10に支持されている。また、これらの手段には、駆動手段(図示せず)が連結している。
また、用紙加工装置1は、装置全体の作動を制御する制御手段6を装置本体10内に備えている。制御手段6は、操作パネル(図示せず)に接続したCPUを有している。制御手段6は、例えば、後述する移動制御手段としての制御も行う。更に、用紙加工装置1は、用紙の裁断によって発生する裁ち屑を収容するためのゴミ箱81を装置本体10内の底部に有している。
図2は裁ち屑排除装置部3の正面図、図3は図2の斜視部分図である。図3中の矢印Yは搬送方向を示している。裁ち屑排除装置部3は、2枚の側板301、302と底フレーム303とからなるケース部30と、ケース部30内に支持された2個の裁ち屑排除手段31、32と、で構成されている。両側板301、302間には、2本のねじ軸331、332(移動手段)と、1本のガイド軸333と、1対のローラ21と、が渡設されている。
裁ち屑排除手段31は、案内体34と支持体35とからなっている。案内体34は、搬送経路20を上下に横切って設けられており、搬送されて来る裁ち屑の先端に対向する曲部341を有している。なお、搬送経路20は、一対のローラ21の間の高さ位置に構成されている。曲部341は、当接して来る裁ち屑の先端の向きを下方へと向けるように曲がっており、搬送経路20の少し上から搬送経路20の下方に延びている。案内体34には支持体35が連結して一体となっている。そして、裁ち屑排除手段31は、支持体35の螺合部351を通るねじ軸332の回転に伴って、支持体35の側壁352を貫通するガイド軸333に沿って移動できるようになっている。なお、ねじ軸332は案内体34及び支持体35の側壁352を貫通している。また、ねじ軸331は支持体35の側壁352を貫通している。
裁ち屑排除手段32は、裁ち屑排除手段31と同じ構成を有しているが、対称的に設けられており、支持体35の螺合部351を通るねじ軸331の回転に伴って、支持体35の側壁352を貫通するガイド軸333に沿って移動できるようになっている。なお、ねじ軸331は支持体35の側壁352を貫通している。また、ねじ軸332は案内体34及び支持体35の側壁352を貫通している。
裁ち屑排除装置部3において、ねじ軸331の側板301から外側に突出した端部には、ギヤ361が設けられており、また、ねじ軸332の側板302から外側に突出した端部には、ギヤ362が設けられている。また、側板301の外側の上部にはモータ371が設けられており、側板302の外側の上部にはモータ372が設けられている。モータ371は、ギヤ363及びギヤ361を介して、ねじ軸331を回転させるようになっている。モータ372は、ギヤ364及びギヤ362を介して、ねじ軸332を回転させるようになっている。
第1裁断装置部4Aは、当該裁断を行うユニットとして構成された裁断ユニット70Aと、装置本体10に設けられており、裁断ユニット70Aを着脱自在に受容するユニット受容部9と、からなっている。
図4は裁断ユニット70Aの正面図、図5は図4の斜視部分図である。図5中のY方向は搬送方向を示す。ユニット70Aは、頂板701と2枚の側板702、703と底フレーム704とで構成されたケース部700と、ケース部700内に支持された2個の裁断用カッター72、74と、で構成されている。頂板701上には2個の取っ手7011が付いている。2枚の側板702、703は、頂板701の両側から鉛直下方に向けて設けられている。両側板702、703間には、2本のねじ軸705、719と、2本の平行な上ガイド軸706、707と、2本の平行な下ガイド軸708、709と、2本の平行な且つ上下に配された回転軸710、711と、が渡設されている。
裁断用カッター72は、2つの回転刃を上下から擦り合わせて裁断を行うものであり、上の回転刃を保有する上体714と、下の回転刃を保有する下体715と、からなっている。そして、上体714は、螺合部7050を通るねじ軸705の回転に伴って、2本の上ガイド軸706、707に沿って移動できるようになっている。また、上体714の回転刃は、上の回転軸710の回転によって回転するようになっている。下体715は上体714と共に2本の下ガイド軸708、709に沿って移動できるようになっている。また、下体715の回転刃は、下の回転軸711の回転によって回転するようになっている。
裁断用カッター74は、裁断用カッター72と同じ構成を有しているが、対称的に設けられており、螺合部7190を通るねじ軸719の回転に伴って、2本の上ガイド軸706、707に沿って移動できるようになっている。また、上体714の回転刃は、上の回転軸710の回転によって回転するようになっている。下体715は上体714と共に2本の下ガイド軸708、709に沿って移動できるようになっている。また、下体715の回転刃は、下の回転軸711の回転によって回転するようになっている。
また、ユニット70Aは、通過する用紙100を下方から支持するピン718を、用紙100の幅方向の中央と両側との3箇所に、備えている。ピン718は、搬送方向に向けて延びており、基端7181を支点として水平面上を揺動可能となっており、外力が加わっていない時は搬送方向に向いた状態を維持するようになっている。従って、ピン718は、裁断用カッター72、74に当接すると、避けるようになっている。
更に、ねじ軸705の側板702から外側に突出した端部には、ギヤ7051が設けられている。また、ねじ軸719の側板703から外側に突出した端部には、ギヤ7191が設けられている。また、2本の回転軸710、711の側板702から外側に突出した端部には、ギヤ7101、7111が設けられている。両ギヤ7101、7111は連結しており、従って、2本の回転軸710、711は同時に逆回転するようになっている。
一方、ユニット受容部9は、図6に示すように、2つの側板91、92と下フレーム93とで構成された枠体90に、第1駆動部94、第2駆動部95、及び、第3駆動部96を備えて構成されている。
第1駆動部94は、側板91の上部に設けられており、側板91の内側に位置するギヤ941と、側板91の外側に位置してギヤ941を回転駆動するモータ942とからなっている。
第2駆動部95は、側板92の上部に設けられており、側板92の内側に位置するギヤ951と、側板92の外側に位置してギヤ951を回転駆動するモータ952とからなっている。なお、第1駆動部94と第2駆動部95とは、対称的に設けられている。
第3駆動部96は、側板91の下部に設けられており、側板91の内側に且つ下フレーム93の上方に位置するギヤ961と、側板91の内側に且つ下フレーム93の下方に位置するモータ962と、側板91の外側に位置してモータ962の駆動力をギヤ961に伝達するギヤ963、964、965、966、プーリー967、968と、からなっている。
第3駆動部96のギヤ961は、第1駆動部94のギヤ941よりも、側板91の内側に突出している。第4駆動部97のギヤ971は、第2駆動部95のギヤ951よりも、側板92の内側に突出している。
そして、第1裁断装置部4Aにおいては、ユニット70Aがユニット受容部9に受容されると、図6に示すように、ギヤ7051がギヤ941に連結し、ギヤ7111がギヤ961に連結し、ギヤ7191がギヤ951に連結する。
第2裁断装置部4B及び第3裁断装置部4Cも、第1裁断装置部4Aと同じ構成を有している。
次に、上記構成の用紙加工装置1の作動について、図7を参照しながら説明する。図7は用紙100の加工の一例を示す平面模式図である。図7中の矢印Yは搬送方向を示している。なお、用紙100には、主印刷部101と共に位置マーク102及びバーコード103が印刷されている。
まず、給紙部11に載置された用紙100の束から、用紙100が一枚ずつ搬送経路20に送り出される。そして、情報読取手段(図示せず)へ入る。情報読取手段は、CCDセンサーによって、用紙100の位置マーク102及びバーコード103を読む。この読取情報は、制御手段6に送られる。制御手段6は、該読取情報を記憶し、それに基づいて、後続の各手段を制御する。例えば、バーコード103で示される加工情報が、用紙100に対して、図7に示すような実線A、B、Cに沿った裁断処理を施した後に、斜線で示す裁ち屑X1、X2を搬送経路20から排除すること、を内容とするものである場合、後続の各手段は次のように作動する。
情報読取手段を通過した用紙100は、第1裁断装置部4Aへ入る。ユニット70Aがユニット受容部9に受容された状態の第1裁断装置部4Aは、次のように作動する。即ち、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、裁断する位置に2個の裁断用カッター72、74が位置するよう制御される。即ち、制御手段6による移動制御手段によって、第1駆動部94のモータ942が所定時間だけ作動されて、裁断用カッター72が一方の実線Aの位置に移動されるとともに、第2駆動部95のモータ952が所定時間だけ作動されて、裁断用カッター74が他方の実線Aの位置に移動され、制御手段6によって、第3駆動部96のモータ962が作動されて、裁断用カッター72、74の回転刃が回転し、裁断用カッター72、74の位置で用紙100が搬送方向に裁断される。従って、用紙100は、第1裁断装置部4Aにより、実線Aに沿って即ち搬送方向に、裁断され、次の第2裁断装置部4Bへ搬送される。なお、不要部X3、X4はゴミ箱81へ落とされる。
第2裁断装置部4Bは、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、2つの実線Bの位置に2個の裁断用カッター72、74がそれぞれ位置するよう制御される。従って、用紙100は、第2裁断装置部4Bにより、実線Bに沿って即ち搬送方向に、裁断され、次の第3裁断装置部4Cへ搬送される。
第3裁断装置部4Cは、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、2つの実線Cの位置に2個の裁断用カッター72、74がそれぞれ位置するよう制御される。従って、用紙100は、第3裁断装置部4Cにより、実線Cに沿って即ち搬送方向に、裁断され、裁ち屑排除装置部3へ搬送される。
裁ち屑排除装置部3は、次のように作動する。即ち、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、裁ち屑が発生する位置に2個の裁ち屑排除手段31、32が位置するよう制御される。即ち、制御手段6による移動制御手段によって、モータ372が所定時間だけ作動されて、裁ち屑排除手段31の案内体34が裁ち屑X1の幅方向中央の位置に移動されるとともに、モータ371が所定時間だけ作動されて、裁ち屑排除手段32の案内体34が裁ち屑X2の幅方向中央の位置に移動される。これにより、裁ち屑X1、X2は、搬送されながら、図8に示すように先端が裁ち屑排除手段31、32の曲部341に当接して下方に向きを変え、そのままゴミ箱81内へ落下する。従って、裁ち屑排除装置部3によって、裁ち屑X1、X2が搬送経路20から排除される。
図9は用紙100の加工情報が、上述した図7の例と異なる場合を示す。この加工情報は、実線A、Cに沿った裁断処理を施した後に、斜線で示す裁ち屑X5を搬送経路20から排除すること、を内容とするものである。この場合には、第1、第2、第3裁断装置部4A、4B、4C及び裁ち屑排除装置部3は、次のように作動する。
即ち、第1裁断装置部4Aは、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、2つの実線Aの位置に2個の裁断用カッター72、74がそれぞれ位置するよう制御される。従って、用紙100は、第1裁断装置部4Aにより、実線Aに沿って裁断され、次の第2裁断装置部4Bへ搬送される。なお、不要部X3、X4はゴミ箱81へ落とされる。
第2裁断装置部4Bは、制御手段6による移動制御手段によって、2個の裁断用カッター72、74がそれぞれホームポジションに退避させられ、制御手段6によってオフ制御される。従って、用紙100は、第2裁断装置部4Bでは裁断されず、次の第3裁断装置部4Cへ搬送される。
第3裁断装置部4Cは、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、2つの実線Cの位置に2個の裁断用カッター72、74がそれぞれ位置するよう制御される。従って、用紙100は、第3裁断装置部4Cにより、実線Cに沿って裁断され、裁ち屑排除装置部3へ搬送される。
裁ち屑排除装置部3は、制御手段6によってオン制御されるとともに、制御手段6による移動制御手段によって、裁ち屑X1の幅方向中央の位置に一方の裁ち屑排除手段32が位置するよう制御されるとともに、他方の裁ち屑排除手段31がホームポジションに退避させられる。従って、裁ち屑排除装置部3によって、裁ち屑X1が搬送経路20から排除される。なお、裁ち屑排除手段31を移動させ、裁ち屑排除手段32を退避させてもよい。
以上のように、上記構成の用紙加工装置1においては、裁ち屑が発生する位置に、裁ち屑排除手段を移動させることができるので、裁断位置が変わって裁ち屑の発生位置が変わっても、裁ち屑排除手段によって裁ち屑を確実に搬送経路から排除することができる。
また、上記構成の用紙加工装置1においては、第1、第2、第3裁断装置部4A、4B、4Cにおける加工を行う裁断ユニットを、それぞれ、装置本体10に対して着脱可能に設けているので、そのいずれかの裁断装置部の裁断用カッターが摩耗などのために交換が必要となった場合でも、例えば第1裁断ユニット4Aであれば、裁断ユニット70Aを装置本体10のユニット受容部9から取り外して、予備的に用意している新たな裁断ユニット70Aをユニット受容部9に受容させるだけで、交換を行うことができる。従って、交換作業に要する時間や手間を低減できる。
なお、上述した例では、裁断装置部から送り出されて来た各用紙片の内のいずれが裁ち屑であるかの判断を、用紙100に予め印刷されたバーコード103に基づく加工情報に基づいて行っているが、これに限るものではない。例えば、裁断装置部を経た各用紙片が裁ち屑排除装置部へ入ってくる際に、各用紙片の幅を検出し、所定幅(例えば5mm以上15mm以下)の用紙片を裁ち屑と判断するようにしてもよい。即ち、裁断後の用紙片の幅に基づいて、裁ち屑であるか否かの判断を行ってもよい。この場合は、例えば、裁ち屑排除装置部の前段に幅センサーを設ける。
また、用紙の加工情報は、操作パネル(図示せず)から予め入力しておいてもよい。
また、裁ち屑排除手段を設ける位置は、搬送経路20の最後に限るものではなく、途中であってもよい。
また、裁ち屑排除手段は、搬送経路20に沿って複数個設けてもよい。
更に、上記構成の用紙加工装置1では、第1、第2、第3裁断装置部4A、4B、4Cを装置本体10に対して着脱可能なものとしたが、そうでなくてもよい。
本発明の用紙加工装置は、裁ち屑の発生位置が変わっても、裁ち屑排除手段の位置を手作業で変えることなく、裁ち屑を確実に搬送経路から排除することができるので、産業上の利用価値が大なるものである。
本発明の用紙加工装置の全体を示す模式縦断面図である。 本発明の用紙加工装置の裁ち屑排除装置部を示す正面図である。 図2の斜視部分図である。 裁断ユニットを示す正面図である。 図4の斜視部分図である。 裁断ユニットをユニット受容部に受容した状態を示す正面図である。 用紙の加工の一例を示す平面模式図である。 裁ち屑排除手段の作動を示す側面図である。 用紙の加工の別の例を示す平面模式図である。
符号の説明
1 用紙加工装置 10 装置本体 100 用紙 102 位置マーク 103 バーコード 2 搬送手段 20 搬送経路 3 裁ち屑排除装置部 31、32 裁ち屑排除手段

Claims (6)

  1. 用紙を搬送しながら用紙を少なくとも裁断する用紙加工装置において、
    用紙を1枚ずつ搬送する搬送手段と、
    搬送手段で構成された搬送経路の途中に設けられ、用紙の、幅方向両側部と、幅方向中央部の少なくとも2箇所と、を搬送方向に裁断する、裁断手段と、
    裁断手段による裁断によって発生した用紙の裁ち屑を、搬送経路の外に排除する、裁ち屑排除手段と、
    搬送手段及び裁断手段を駆動する駆動手段と、
    裁ち屑排除手段のみを搬送方向に対する直交方向に移動させる移動手段と、
    裁ち屑排除手段を裁ち屑が発生する位置に移動させるよう、また、使用しない裁ち屑排除手段をホームポジションに退避させるよう、上記移動手段を制御する移動制御手段と、を備えていることを特徴とする用紙加工装置。
  2. 移動制御手段が、加工情報から、裁断後の所定幅寸法の用紙片を裁ち屑と判断し、それに基づいて移動手段を制御するようになっている、請求項1記載の用紙加工装置。
  3. 加工情報が、予め入力されたものである、請求項2記載の用紙加工装置。
  4. 加工情報が、加工を施す用紙に予め印刷されており、読み取られるものである、請求項2記載の用紙加工装置。
  5. 所定幅寸法が5mm以上15mm以下である、請求項2ないし4のいずれかに記載の用紙加工装置。
  6. 移動制御手段が、
    用紙に印刷されている位置マークを読み取って該読み取り情報に基づいて、裁ち屑排除手段の位置を制御するようになっている、請求項1ないし5のいずれかに記載の用紙加工装置。
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