JP5698048B2 - 用紙加工装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、用紙加工装置の制御方法に関し、特に、用紙搬送方向と直交する方向に用紙を裁断する裁断機構を有する、用紙加工装置の制御方法に関する。

用紙加工装置として、前記裁断機構と共に、用紙搬送方向と平行に用紙を裁断するスリット形成機構及び用紙に折り目を形成する折り型形成機構等を、カセット方式により適宜組み合わせて使用する装置が、開発されている。

図１６は、用紙加工装置の裁断機構を示しており、裁断機構２０１は、上側可動刃２０１ａと下側固定刃２０１ｂとを備え、上側可動刃２０１ａを昇降駆動することにより、裁断位置Ｐ1にて用紙Ｎを用紙搬送方向Ｆと直交する方向に裁断する。裁断機構２０１の用紙搬送上流側と用紙搬送下流側には、それぞれは上下一対の搬送ローラ２０２ａ、２０２ｂ及び２０３ａ、２０３ｂからなる搬送ローラ対２０２，２０３が配置され、また、用紙搬送下流側の搬送ローラ対２０３の用紙搬送下流側には紙受け部２０４が配置されている。

図１４は、一枚の用紙Ｎから用紙加工装置により加工される製品（成果物）Ｑの配列パターンの一例を示しており、この配列パターンでは、裁断加工及び折り型形成加工により、折り目を有する４枚の製品Ｑが製作される。具体的には、スリット形成機構によって、用紙搬送方向Ｆと平行な複数のスリット線Ｅで用紙Ｎを裁断することにより、用紙搬送幅方向Ｗの両端及び中間の切除範囲Ｋを切除し、折り型形成機構によって、用紙搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗの折り線Ｇに沿って折り目を形成し、裁断機構２０１（図１６）によって、用紙搬送幅方向Ｗの複数の裁断線Ｃ、Ｃrで用紙Ｎを裁断することにより、前端切除領域（前端マージン）Ｓf、中間切除領域Ｓm及び後端切除領域（後端マージン）Ｓrを切除する。

図１４のような配列パターンで用紙Ｎを加工する場合、裁断工程においては、図１６に示すように、裁断された前端切除領域Ｓfの切除片（いわゆるドブ）及び中間切除領域Ｓmの切除片は、裁断機構２０１と用紙搬送下流側の搬送ローラ対２０３との間を通って下方に放出され、一方、後端切除領域Ｓrの切除片は、裁断機構２０１と用紙搬送上流側の搬送ローラ対２０２との間を通って下方に放出される。

ところで、後端切除領域Ｓrは、製品Ｑの大きさ、数及び配列によって、用紙搬送方向長さＬrが異なっており、後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが大きくなり過ぎると、裁断後、下方に放出できなくなることがある。たとえば、図１７に示すように、後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、裁断機構２０１の裁断位置Ｐ1と用紙搬送上流側の搬送ローラ対２０２のニップ位置Ｐ2との距離Ｄ1より大きい場合、裁断後の後端切除領域Ｓrの切除片は、通常搬送速度Ｖ１で回転する搬送上流側の搬送ローラ対２０２により、勢い良く搬送方向Ｆに送り出される。これにより、下側固定刃２０１ｂを乗り越えて裁断機構２０１の用紙搬送下流側で滞留したり、用紙搬送下流側の搬送ローラ対２０３に挟持されて紙受け部２０４に排出されたり、あるいは、下側固定刃２０１ｂの上で滞留したりする。これらの現象は、用紙詰まりや裁断不良の原因になる。

この対策として、本件出願人は、後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、所定値以上の場合に、図１８に示すように、後端切除領域Ｓrを、用紙搬送下流端から順に、所定細断単位長さＬr0毎に細かく裁断分割する制御方法を考え出している（特許文献１）。前記所定細断単位長さＬr0は、細断された分割領域Ｓr0の切除片が、図１６の裁断機構２０１と用紙搬送下流側の搬送ローラ対２０３との隙間から下方に放出できる程度の長さに、設定されている。

特開２００１−２３２７００号公報、段落「００６１」、図８

図１９乃至図２４は、図１８のように後端切除領域Ｓrを裁断分割する場合の裁断工程を、順に示している。図１９及び図２０に示す初期の搬送及び裁断工程では、後端切除領域Ｓrの後端部が用紙搬送上流側の搬送ローラ対２０２によって挟持された状態で裁断され、裁断された所定細断単位Ｌr0の分割領域Ｓr0の切除片は、裁断機構２０１と用紙搬送下流側の搬送ローラ対２０３の間から下方に放出される。

ところが、後端切除領域Ｓrの裁断分割作業が進み、後端切除領域Ｓrの残存部分が短くなり、図２１のように、後端切除領域Ｓrの後端縁Ｎbが用紙搬送上流側の搬送ローラ対２０２のニップ位置Ｐ2を通過してしまうと、図２２ように、裁断動作の反動により、後端切除領域Ｓrの残存部分の後端縁Ｎbが浮き上がり、続いて、図２３のように、後端切除領域Ｓrの残存部分は、下側固定刃２０１ｂと用紙搬送上流側の下側搬送ローラ２０２ｂとで係止され、落下せずに滞留する。その後、図２４のように、用紙搬送上流側の搬送ローラ対２０２が、通常搬送速度Ｖ１で回転すると、次の用紙Ｎの前端部と先行する前記後端切除領域Ｓrの残存部分の後端部が重なり、次の用紙Ｎと共に搬送される。これにより、用紙が詰まったり、用紙に傷が付いたり、あるいは後端切除領域Ｓrの残存部分が紙受け部２０４まで排出される等の問題が生じていた。

本発明の目的は、用紙の後端切除領域を細かく裁断分割して排出する工程を有する用紙加工装置の制御方法において、裁断機構で切除され、下方に排出されるべき切除片が、裁断機構の近傍で滞留することなく、速やかに下方に排出できる、用紙加工装置の制御方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、下側固定刃と上側可動刃により用紙搬送方向と直交する方向に用紙を裁断する裁断機構と、該裁断機構の用紙搬送上流側に配置されて前記用紙を前記裁断機構へ供給する第１搬送ローラ対と、前記裁断機構の用紙搬送下流側に配置された第２搬送ローラ対と、前記第１、第２搬送ローラ対及び前記裁断機構をそれぞれ独立に駆動する駆動部と、該駆動部の作動を制御する制御部と、を備え、前記用紙の後端切除領域（Ｓr）の用紙搬送方向長さ(Ｌr)が、所定値（Ｄn）以上の時には、前記後端切除領域（Ｓr)を、用紙搬送下流端から順次、所定細断単位長さ(Ｌr0)に裁断し、分割する、用紙加工装置の制御方法において、前記制御部は、前記後端切除領域(Ｓr)中の最後端分割領域(Ｓr1)の用紙搬送方向長さ（Ｌr1)が、前記裁断機構の裁断位置（Ｐ1)と前記第１搬送ローラ対のニップ位置（Ｐ2)との間の距離に相当する最小基準長さ（Ｄ1）以上、かつ、前記最小基準長さ（Ｄ1）に前記所定細断単位長さ（Ｌr0）を加えた最大基準長さ（Ｄ2）未満である場合には、前記最後端分割領域(Ｓr1)の下流端縁裁断直後、前記裁断機構の上下の刃を開いた状態に保ち、かつ、前記第１搬送ローラ対を、通常搬送速度よりも低速の制限搬送速度で駆動するように、前記駆動部を制御する。

本発明は、上記内容に加え、好ましくは、次の構成を備えている。
（ａ）前記第１搬送ローラ対の下側搬送ローラが、前記駆動部により駆動される。

（ｂ）前記所定細断単位長さ(Ｌr0）は、前記裁断機構と前記第２搬送ローラ対との用紙搬送方向の間隔（Ｄ3)以下に設定されている。

（ｃ）前記通常搬送速度は約６００mm/秒以上であり、前記制限搬送速度は約５００mm/秒以下である。

（１）本発明によると、用紙の後端切除領域（Ｓr)の用紙搬送方向長さ（Ｌr）が長く、そのため、後端切除領域（Ｓr）の用紙搬送下流端から順に、所定細断単位長さ（Ｌr0）に細かく裁断分割して排出する場合に、所定細断単位長さ（Ｌr0）に裁断された切除片だけでなく、最後に残る最後端分割領域（Ｓr1）の切除片も、滞留することなく、速やかに裁断機構と用紙搬送上流側の第１搬送ローラ対との間から、下方に排出することができる。これにより、用紙が詰まったり、用紙に傷が付いたり、あるいは製品に混ざって紙受け部に排出される、等の課題が解消される。

（２）用紙加工装置の作業能率を向上させるには、用紙の通常搬送速度を増加させる必要があるが、通常搬送速度を増加させた場合でも、一時的に用紙搬送上流側の第１搬送ローラ対の搬送速度を低くするだけで、前記課題を解消することができるので、作業能率を向上させながらも、前記課題を解消することができる。

（３）裁断機構を開いた状態に保ちつつ、用紙搬送上流側の第１搬送ローラ対を、通常搬送速度より低速に制御するだけであるので、特別な機構を追加する必要がなく、安価に実施することができる。

（４）構成（ａ）によると、用紙搬送上流側の第１搬送ローラ対は、下側搬送ローラが駆動ローラとなっているので、駆動側の下側搬送ローラにより、最後端分割領域（Ｓr1)の切除片の用紙搬送上流端縁を、確実に、下方に案内することができる。

（５）構成（ｂ）によると、所定細断長さ(Ｌr0）に裁断された切除片は、裁断機構と第２搬送ローラ対との間から、確実に下方に排出される。

（６）構成（ｃ）によると、通常搬送速度及び制限搬送速度をそれぞれ約６００mm/秒以上及び約５００mm/秒以下に設定することにより、前記課題を解決しつつ、作業能率を可及的に向上させることができる。

本発明に係る制御方法を実施する用紙加工装置の模式縦断面図である。 図１の裁断機構の斜視図である。 図１の細断機構のIII-III断面拡大図である。 裁断機構の固定用ボルトユニットの斜視図である。 図４のボルトユニットの縦断面拡大図である。 図４のボルトユニットを固定した状態で示す縦断面拡大図である。 後端切除領域を細かく裁断分割する工程の初期搬送状態を示す断面略図である。 図７の搬送後、裁断時の状態を示す断面略図である。 図８の裁断後、さらに搬送した状態を示す断面略図である。 図９の搬送後、最後端分割領域を裁断した状態を示す断面略図である。 最後端分割領域を裁断後、制限搬送速度により切除片を下方にガイドしている状態を示す断面略図である。 最後端分割領域の切除片の落下状態を示す断面略図である。 後端切除領域を本発明に従って細かく裁断分割する場合の各作動部の動作のタイムチャートを示す図である。 用紙の製品配列パターンの一例を示す平面図である。 後端切除領域を本発明に従って裁断分割する場合の前記図１４の用紙の部分拡大平面図である。 従来の裁断機構の動作を示す断面略図である。 従来の裁断機構の別の動作を示す断面略図である。 後端切除領域の従来の裁断パターンを示す平面図である。 図１８の裁断パターンに基づく従来の裁断機構の動作を示す断面略図である。 図１９に続く動作を示す断面略図である。 図２０に続く動作を示す断面略図である。 図２１に続く動作を示す断面略図である。 図２２に続く動作を示す断面略図である。 図２３に続く動作を示す断面略図である。

［用紙加工装置の全体構成］
図１は本発明に係る制御方法を実施する用紙加工装置の模式縦断面図である。この図１において、用紙加工装置は、装置本体１の用紙搬送方向Ｆの下流端部に紙受け部２を備え、用紙搬送方向Ｆの上流端部に給紙部３を備え、該給紙部３と紙受け部２との間に、略水平な搬送経路５が構成されている。給紙部３には給紙ローラ８が配置され、搬送経路５には、複数の搬送ローラ対９、１０、１１、１２、１３等が用紙搬送方向Ｆに間隔をおいて配置されると共に、主たる加工機構として、用紙搬送上流側から用紙搬送下流側に向けて、スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２が配置されている。また、装置本体１内の下端部には、スリット、裁断等の加工により発生するくず紙片を収容するくず箱２３が配置されている。

スリット形成機構２０の用紙搬送上流側には、リジェクト機構２５及びＣＣＤセンサー２６が配置され、スリット形成機構２０の用紙搬送下流側には、切除片落とし機構２７が配置されている。スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２は、それぞれ着脱可能なユニットとして構成されており、カセット方式により、装置本体１内の所望の位置に着脱できる構造となっている。したがって、加工の種類に応じて、各機構２０，２１，２２の配置順序を変更したり、あるいは他の機構（面取り機構、ミシン目形成機構等）と取り替えたり、追加したりすることができる。

各搬送ローラ対９，１０，１１，１２，１３は、動力伝達機構を介して各ローラ駆動部４１、４２，４３，４４にそれぞれ連結されており、各ローラ駆動部４１，４２，４３，４４は制御部４５に電気的に接続されている。制御部４５には、ＣＰＵや、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置が内蔵されており、制御部４５のインターフェースには、各種作業設定情報を入力し、かつ、表示するための操作パネル４６並びにＣＣＤセンサー２６が電気的に接続されている。

搬送経路５には、さらに、用紙Ｎの前端縁（用紙搬送下流端縁）Ｎａあるいは用紙後端縁（用紙搬送上流端縁）Ｎｂを検出する複数の光透過式の用紙検出センサー３１，３２，３３，３４、３５が配置されており、それぞれ制御部４５のインターフェースに電気的に接続されている。最も用紙搬送上流側の第１の用紙検出センサー３１は、ＣＣＤセンサー２６の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第２の用紙検出センサー３２は，スリット形成機構２０の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第３の用紙検出センサー３３は，スリット形成機構２０の途中に配置され、次の第４の用紙検出センサー３４は、折り型形成機構２１の用紙搬送上流側近傍に配置され、最も用紙搬送下流側の第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２の用紙搬送上流側近傍に配置されている。

最も搬送方向上流側の第１の用紙検出センサー３１は、給紙部３から用紙Ｎが供給された後、搬送ローラ対９で把持された用紙Ｎの前端縁Ｎa又は後端縁Ｎbを検出し、検出した用紙位置を基準にして、搬送経路５上で搬送されている各用紙Ｎの位置を一義的に検出する。

第２の用紙検出センサー３２及び第３の用紙検出センサー３３は、用紙Ｎの詰まりを検出する。第４の用紙検出センサー３４は、搬送経路５が長くなって搬送経路５上の用紙Ｎの用紙搬送方向Ｆの位置ずれ（搬送誤差）の累積が起こった場合に備えて、第１の用紙検出センサー３１で得られた用紙位置情報を修正して、当該用紙位置情報をより正確なものにするために補助的に設置している。第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２への製品Ｑの搬出を検出したり、詰まり等を検出する。

本発明は、用紙加工装置のうち、裁断機構２２及びその近傍の搬送ローラ対１２，１３等の制御に関するものであるので、それら以外の各加工機構及び各部については、簡単に説明する。

［給紙部３］
給紙部３は、吸引搬送ベルト機構を内蔵しており、給紙トレイ３ａ上に積載された所定枚数の用紙Ｎを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ８ｂにより、上端から順に、一枚ずつ搬送経路５に供給する。給紙ローラ８及び吸引搬送ベルト機構は、給紙用駆動部４７に接続され、該給紙用駆動部４７は制御部４５に電気的に接続されている。

［ＣＣＤセンサー２６］
ＣＣＤセンサー２６は、前記操作パネル４６による各種作業設定情報の手動入力とは別に、自動的に前記作業設定情報を読み取ることができるように設置されている。具体的には、図１４に示すような用紙Ｎの前端隅部に印刷された位置マークＭ１の画像を読み取って、用紙Ｎの用紙搬送方向Ｆ及び用紙搬送方向と直交する用紙搬送幅方向Ｗの加工の基準位置を検出するとともに、用紙Ｎの前端部に印刷されたバーコードＭ２の画像を読み取って用紙Ｎに施されるべき各種作業設定情報を取得する。作業設定情報としては、たとえば、用紙Ｎの用紙搬送方向Ｆの全長Ｌａ及び全幅に加え、加工される製品Ｑの寸法、数及び配置に応じた各裁断線Ｃ，Ｃ，Ｃr、Ｅ及び折り線Ｇの位置等である。なお、図１４の長さＬbは、用紙Ｎの前端縁Ｎaから後端切除領域Ｓrの搬送下流端の裁断線Ｃrまでの長さを示している。

［リジェクト機構２５］
図１のリジェクト機構２５は、印刷された位置マークＭ１やバーコードＭ２が不鮮明であるためにＣＣＤセンサー２６による読取が不能であった場合、その用紙Ｎに対して、作動し、読取不能の用紙Ｎを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。

［スリット形成機構２０］
スリット形成機構２０は、該実施の形態では、用紙搬送方向Ｆに３つのユニット部を並べており、各ユニット部には、上下の回転刃からなる回転刃対３６が、それぞれ搬送幅方向Ｗに間隔を置いて２組ずつ配置されている。下側の回転刃は、動力伝達機構を介してモータ等の回転刃駆動機構４８に連結されている。すなわち、回転刃駆動部４８の駆動力で下側の各回転刃を回転させることにより、用紙Ｎに対して、用紙搬送方向Ｆと平行にスリットを形成するようになっている。前記各回転刃対３６の搬送幅方向Ｗの間隔は任意に変更可能である。

［切除片落とし機構２７］
切除片落とし機構２７は、前記スリット形成機構２０の裁断によって生じる切除片（図１４の切除領域Ｋ）を、搬送経路５の外側に排除するためのものであり、用紙Ｎが切除片落とし機構２７を通過する際に、前記切除片をくず箱２３へ落下させる。

［折り型形成機構２１］
折り型形成機構２１は、上端凹部を有する下型２１Ｂと、前記凹部に嵌合する下端凸部を有する上型２１Ａとを備えており、前記上型２１Ａは、モータ等の型駆動部４９に動力伝達機構を介して連結されている。すなわち、折り型駆動部４９の駆動力で上型２１Ａを下降させることにより、用紙Ｎに対して、用紙搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する。

［裁断機構２２］
裁断機構２２は、用紙搬送幅方向Ｗに延びる下側固定刃２２Ｂと上側可動刃２２Ａとから構成されており、上側可動刃２２Ａは、動力伝達機構を介してモータ等の裁断駆動部５０に連結されている。なお、説明の都合上、裁断機構２２の用紙搬送上流側の搬送ローラ対１２を第１搬送ローラ対、裁断機構２２の用紙搬送下流側の搬送ローラ対１３を第２搬送ローラ対と称して、以下説明する。ちなみに、前記第１の搬送ローラ対１２及び第２の搬送ローラ対１３は、ローラ駆動部４３，４４にそれぞれ連結された駆動側の下側搬送ローラ１２Ｂ，１３Ｂと、従動側の上側搬送ローラ１２Ａ、１３Ａとから構成されている。

図２は、裁断機構２２の具体例であり、下側固定刃２２Ｂは用紙搬送幅方向Ｗに延びるように略水平に配置され、上側可動刃２２Ａは、水平に対して、刃先部２２Ａａから刃元部２２Ａｂに行くに従って低くなるように傾斜しており、用紙搬送方向Ｆの上流側に配置された上側ガイド体２９に沿って上下方向に移動する。

上側可動刃２２Ａの刃元部２２Ａｂは、平行リンク機構５１、クランク機構５２及びギヤ伝動機構５３を介して、裁断駆動部（駆動モータ）５０に連動連結されており、裁断駆動部５０の駆動動力により、上側可動刃２２Ａは、傾斜状態を保って上下方向に平行移動される。

図３に示すように、裁断機構２２は、上端の用紙搬送幅方向Ｗの両端部に取付片５６を備えており、これらの取付片５６が、装置本体１の一対の縦壁１ａの上端部に設けられた支持台５７に、ボルトユニット５８により固定されている。また、裁断機構２２の下端は、両縦壁１ａ間に架設されたクロス部材５９上に載置されている。

前記ボルトユニット５８は、振動等によっては緩まないような構造となっている。すなわち、図５において、ボルトユニット５８は、ボルト軸部６０と、該ボルト軸部６０の上端に固着されたボルト頭部６１と、ボルト軸部６０に軸方向移動可能に嵌合する押さえリング６３と、該押さえリング６３とボルト頭部６１との間に縮設されたコイルばね６２とから構成されている。ボルト軸部６０は下端部におねじ部６０ａが形成されると共に、該おねじ部６０ａの上端につば部６０ｂが一体に形成されている。押さえリング６３は、下面に凹部６３ａが形成されており、該凹部６３ａ内にボルト軸部６０のつば部６０ｂが収納されている。コイルばね６２で押さえリング６３を下方に付勢することにより、押さえリング６３をつば部６０ｂの上面に押し付けている。

裁断機構２２を組み付ける際には、図４に示すように、裁断機構２２の取付片５６を装置本体１の支持台５７上に載せ、ボルト軸部６０の下端おねじ部６０ａを、取付片５６のボルト挿通孔５６ａに挿通すると共に、図６に示すように、支持台５７のめねじ孔５７ａに螺合する。おねじ部６０ａがめねじ孔５７ａにねじ込まれると、まず、押さえリング６３の下端が取付片５６に当接し、さらにねじ込まれることにより、押さえリング６３によりコイルばね６２が圧縮される。この圧縮されたコイルばね６２の弾性力により、ボルト頭部６１を介してボルト軸部６０を上方に付勢し、おねじ部６０ａの歯面をめねじ孔５７ａの歯面に圧接する。これにより、激しい振動に対しても、ボルトユニット５８が緩むことはない。

［用紙の製品配列パターン］
前述の従来技術の欄で既に説明しているが、図１４に示す製品Ｑの配列パターンは、一枚の用紙Ｎから折り目を有する４枚の製品Ｑを製作するようになっている。基本的には、用紙搬送幅方向Ｗに延びる４本の裁断線Ｃ、Ｃrと、用紙搬送方向Ｆと平行に延びる４本のスリット線Ｅと、用紙搬送幅方向Ｗに延びる４本の折り線Ｇが設定されており、これらの裁断線Ｃ，Ｃr及びＥで用紙Ｎを裁断し、折り線Ｇで折り目を形成することにより、折り目を有する４枚の製品Ｑを製作する。

（裁断機構２２に関する制御部４５による制御内容）
図１の制御部４５には、裁断工程に関して、次のような段階のプログラムが組み込まれている。
（１）第１の段階として、図１の操作パネル４６あるいはＣＣＤセンサー２６からの各種作業設定情報の入力値に基づき、図１４に示す後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、所定値Ｄn以上か否かを判別する。所定値Ｄn以上であると判別した場合には、図１５に示すように、後端切除領域Ｓrを、用紙搬送下流端から順に、所定細断単位長さＬr0に裁断分割するための分割用の裁断線Ｃr0、Ｃr1等を設定する。

前記所定細断単位長さＬr0は、細断された分割領域Ｓr0の切除片が、図８に示すように、裁断機構２２と用紙搬送下流側の第２搬送ローラ対１３の隙間Ｄ3から速やかに下方に放出できる程度の長さに設定されている。裁断分割するか否かの判断基準となる前記所定値Ｄnは、図７に示すように、裁断機構２２の裁断位置Ｐ1と第１搬送ローラ対１２のニップ位置Ｐ2との距離に相当する後述の最小基準長さＤ1に、前記所定細断単位長さＬr0を加えた長さ（後述する最大基準長さＤ2）あるいはそれ以上の値に設定される。ただし、長い後端切除領域Ｓrが分割されずにそのまま第２搬送ローラ対１３側へ搬送されるのを防ぐために、前記所定値Ｄnは、前記最大基準長さＤ2以上で、この最大基準長さＤ2にさらに所定細断単位長さＬr0を加えた長さ未満の値に設定される。

（２）第２の段階として、図１０のように、最後に残る最後端分割領域Ｓr1の用紙搬送方向長さＬr1が、裁断位置Ｐ1と第１搬送ローラ対１２のニップ位置Ｐ2との距離に相当する前述の最小基準長さＤ1以上で、この最小基準長さＤ1に前記所定細断単位長さＬr0を加えた前述の最大基準長さＤ2未満となった時点で、図１５の分割用の裁断線Ｃ0,Ｃr1等の設定を終了する。

該実施の形態では、所定細断単位長さＬr0を１４mmに設定し、最小基準長さＤ1を２５mmに設定し、最大基準長さＤ2を２８mm(２５mm＋３mm）に設定しており、細かく裁断分割するか否かの判断基準となる所定値Ｄnも、３９mm(２５mm＋１４mm）に設定してある。

たとえば、図１４の後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが６０mmの場合は、所定値Ｄn＝３９mmより大きいので、図１５に示すように、後端切除領域Ｓr内には、用紙搬送下流端側から順に、２本の分割用裁断線Ｃr0、Ｃr1が設定され、残る最後端分割領域Ｓr1は、その搬送方向長さＬr1が６０mm−１４mm×２＝３２mmとなるので、分割用裁断線が設定されずに残される。すなわち、最後端切除領域Ｓr1は、その用紙搬送方向長さＬr1＝３２mmが、最小基準長さＤ1＝２５mm以上で、最大基準長さＤ2＝３９mm未満の範囲に収まるので、分割用裁断線が設定されずに、残されることになる。

（３）第３の段階は、裁断機構２２及び第１搬送ローラ対１２の実質的な動作制御であり、図７乃至図１２に示すように、後端切除領域Ｓrの裁断線Ｃrでの裁断から、途中、分割用の第１の裁断線Ｃr0を経て、分割用の第２の裁断線Ｃr1に至るまでの裁断作業では、第１搬送ローラ対１２を通常搬送速度Ｖ１(たとえば、６００mm/秒あるいはそれ以上）で駆動するように制御し、図１０の分割用の第２の裁断線Ｃr1での裁断後は、図１１及び図１２に示すように、裁断機構２２を開いた状態、すなわち、上側可動刃２２Ａを上昇させた状態を保ちつつ、通常搬送速度Ｖ１よりも低い制限搬送速度Ｖ２(たとえば、５００mm/秒あるいはそれ以下）で、一時的に、第１搬送ローラ対１２を駆動するように、制御する。

図１３は、前記第３の段階における第１、第２搬送ローラ対１２，１３及び裁断機構２２の動作を、タイムチャートで示したものである。Ｔ0は、後端切除領域Ｓrの裁断開始（Ｃr）から最後端分割領域Ｓr1の排出完了までの時間を示し、Ｔ1,Ｔ2,Ｔ3は、それぞれ各裁断線Ｃr及び分割用の裁断線Ｃr0,Ｃr1での裁断作業時間を示し、Ｔ4,Ｔ5は、裁断線Ｃr、Ｃr0で裁断後、第１搬送ローラ対１２により通常搬送速度Ｖ１で搬送される搬送時間を示し、Ｔ6は、分割用の第２の裁断線Ｃr1で裁断後、第１搬送ローラ対１２により制限搬送速度Ｖ2で最後端分割領域Ｓr1の切除片を排出する作業時間を示している。

［用紙加工装置の全体作業の概要］
（１）図１において、操作パネル４６により、用紙の大きさ、種類及び製品の配列、数及び寸法に関する各種作業設定情報を入力する。なお、この手動入力の代わり、あるいは、手動入力と協働して、ＣＣＤセンサー２６によるバーコードＭ２等の読み取りにより、作業設定情報を自動的に入力させることもできる。

（２）図１の給紙部３のトレイ３ａ上に積載された複数の用紙Ｎを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ８ｂにより、上端から一枚ずつ搬送経路５に供給する。

（３）ＣＣＤセンサー２６により、用紙Ｎの位置マークＭ１並びに、必要に応じてバーコードＭ２を読み取って用紙Ｎに施されるべき各種作業設定情報を取得する。

（４）ＣＣＤセンサー４４による読取が不能であった場合、その用紙Ｎに対して、作動し、読取不能の用紙Ｎを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。

（５）スリット形成機構２０では、用紙搬送方向Ｆと平行な複数のスリット線Ｅで用紙Ｎを裁断する。

（６）切除片落とし機構２７では、前記スリット形成機構２０によって裁断された切除片（図１４の切除領域Ｋ）を、くず箱２３へ落下させる。

（７）折り型形成機構２１では、用紙搬送幅方向Ｗの折り線Ｇで、折り目を形成する。

（８）裁断機構２２では、第１搬送ローラ対１２により、まず、通常搬送速度Ｖ１で用紙Ｎを裁断機構２２に送り込み、図１４の各裁断線Ｃ、Ｃrで順次裁断する。裁断された前端切除領域Ｓf及び中間切除領域Ｓmの各切除片は、図７のように、裁断機構２２と第２搬送ローラ対１３との間を通過して、下方のくず箱２３に排出される。一方、後端切除領域Ｓrの切除片は、その用紙搬送方向長さＬrの値により、次のように異なる方法により排除される。

（８−１)
図７において、後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、前記所定値Ｄn以上の場合には、図７乃至図１０に示すように、後端切除領域Ｓrを、用紙搬送向下流端から順に、所定細断単位長さＬr0の分割領域Ｓr0毎に裁断する。裁断された切除片（Ｓr0）は、裁断機構２２と第２搬送ローラ対１３との間から、順次下方のくず箱２３に排出する。この場合、第１搬送ローラ対１２の搬送速度は、通常搬送速度Ｖ１である。

そして、図１０のように、分割用の最後の裁断線Ｃr1が裁断された後は、図１１のように、上側可動刃２２Ａを上昇させて、裁断機構２２を開いた状態に保ち、第１搬送ローラ対１２を、制限搬送速度Ｖ2でゆっくり回転させる。これにより、最後端切除領域Ｓr1の切除片は、前部が下側固定刃２２Ｂに支持されつつ、後端縁Ｎbが、第１搬送ローラ対１２の下側の搬送ローラ１２Ｂにより、ゆっくりと前下方にガイドされる。そして、最後に、図１２に示すように、最後端分割領域Ｓr1は、大きく縦向きに傾斜した状態で、裁断機構２２と第１搬送ローラ対１２との間を通り、速やかに下方のくず箱２３に放出される。

（８−２）
図１４に示す後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、前記所定値Ｄn未満の場合には、図７乃至図１０に示すような裁断分割作業を行わない。すなわち、裁断線Ｃrにより裁断後、後端切除領域Ｓrは、裁断機構２２と第１搬送ローラ対１２との間から下方に排出される。裁断線Ｃrで裁断する時には、少なくとも、製品Ｑの領域が第２ローラ対１３に挟持されているので、前記図２２の従来例のように、後端切除領域Ｓrの後端縁Ｎbが浮き上がることはなく、滞留する心配はない。

ただし、後端切除領域Ｓrの用紙搬送方向長さＬrが、所定値Ｄn未満であっても、前記最小基準値Ｄ1より大きい場合には、前記図１１及び図１２のように（前記８−１の制御と同様に）、後端切除領域Ｓrの裁断後、上側可動刃２２Ａを上昇させて、裁断機構２２を開いた状態に保ち、第１搬送ローラ対１２を、通常搬送速度よりも低い制限搬送速度Ｖ２でゆっくり回転させ、確実に後端切除領域Ｓrの切除片を排出させることもできる。

［実施の形態の効果］
（１）図７乃至図１０のように、用紙Ｎの後端切除領域Ｓrを、所定細断単位長さＬr0毎に細かく裁断し、分割する場合に、図１０に示すように、最後端分割領域Ｓr1の用紙搬送方向長さＬr1が、裁断機構２２の裁断位置Ｐ1と第１搬送ローラ対１２のニップ位置Ｐ2との間の距離に相当する最小基準長さＤ1以上、かつ、前記最小基準長さＤ1に所定細断単位長さＬr0を加えた最大基準長さＤ2未満である時には、図１１のように、最後端分割領域Ｓr1の下流端縁裁断直後、裁断機構２２を開いた状態に保ち、かつ、第１搬送ローラ対１２を、通常搬送速度Ｖ１よりも低速の制限搬送速度Ｖ２で駆動するので、最後端分割領域Ｓr1の切除片の後端縁(Ｎb)は、駆動側の下側搬送ローラ１２Ｂに載せられて、ゆっくりと前下方に導かれ、裁断機構２２と第１搬送ローラ対１２との間を通過して、確実に下方のくず箱２３へ放出される。これにより、用紙が詰まったり、用紙に傷が付いたり、あるいは製品に混ざって紙受け部に排出される、等の課題が解消される。

（２）裁断機構２２の用紙搬送上流側に配置された第１搬送ローラ対１２は、下側搬送ローラ１２Ｂが駆動ローラとなっているので、前記最後端分割領域Ｓr1をガイドする際、確実に回転し、ガイドすることができる。

（３）所定細断単位長さＬr0は、裁断機構２２と第２搬送ローラ対１３との用紙搬送方向Ｆの間隔Ｄ3以下に設定されているので、所定細断単位長さＬr0に分割された分割領域Ｓr0の切除片は、裁断機構２２と用紙搬送下流側の第２搬送ローラ対１３との間から確実に下方に放出され、滞留することがない。

（４）通常搬送速度を約６００mm/秒あるいはそれ以上とし、制限搬送速度は約５００mm/秒あるいはそれ以下としていると、用紙加工装置全体における作業能率を向上させつつ、前記用紙詰まり等の課題を確実に解消することができる。

他の実施の形態

（１）前記実施の形態の用紙加工装置は、用紙搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに用紙を裁断する裁断機構２２と共に、用紙搬送方向Ｆと平行なスリットを形成するスリット形成機構２０及び用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する折り型形成機構２１を備えているが、裁断機構のみを備えた用紙加工装置や、裁断機構と他の加工機構（ミシン目形成機構、丸み形成機構等も含む）とを適宜組み合わせた用紙加工装置、更には加工機構、搬送ローラ対の数が前記実施の形態と異なる用紙加工装置にも、本発明を適用できることはいうまでもない。

１ 装置本体
２ 紙受け部
３ 給紙部
５ 搬送経路
１２ 第１搬送ローラ対
１２Ａ 上側搬送ローラ
１２Ｂ 下側搬送ローラ
１３ 第２搬送ローラ対
２２ 裁断機構
２２Ａ 上側可動刃
２２Ｂ 下側固定刃
４３ ローラ駆動部
５０ 裁断駆動部
Ｎ 用紙
Ｑ 製品（成果物）
Ｓr 後端切除領域
Ｓr0 所定細断単位長さに裁断される分割領域
Ｓr1 最後端分割領域
Ｃ、Ｃr 用紙搬送方向と直交する方向の裁断線
Ｃr0、Ｃr1 用紙搬送方向と直交する方向の分割用の裁断線
Ｌr 後端切除領域の用紙搬送方向長さ
Ｌr1 最後端分割領域の用紙搬送方向長さ
Ｌr0 所定細断単位長さ
Ｄ1 最小基準長さ
Ｄ2 最大基準長さ
Ｄn 所定値

Claims (4)

1. 下側固定刃と上側可動刃により用紙搬送方向と直交する方向に用紙を裁断する裁断機構と、該裁断機構の用紙搬送上流側に配置されて前記用紙を前記裁断機構へ供給する第１搬送ローラ対と、前記裁断機構の用紙搬送下流側に配置された第２搬送ローラ対と、前記第１、第２搬送ローラ対及び前記裁断機構をそれぞれ独立に駆動する駆動部と、該駆動部の作動を制御する制御部と、を備え、前記用紙の後端切除領域（Ｓr）の用紙搬送方向長さ(Ｌr)が、所定値（Ｄn）以上の時には、前記後端切除領域（Ｓr)を、用紙搬送下流端から順次、所定細断単位長さ(Ｌr0)に裁断し、分割する、用紙加工装置の制御方法において、
   前記制御部は、前記後端切除領域(Ｓr)中の最後端分割領域(Ｓr1)の用紙搬送方向長さ（Ｌr1)が、前記裁断機構の裁断位置（Ｐ1)と前記第１搬送ローラ対のニップ位置（Ｐ2)との間の距離に相当する最小基準長さ（Ｄ1）以上、かつ、前記最小基準長さ（Ｄ1）に前記所定細断単位長さ（Ｌr0）を加えた最大基準長さ（Ｄ2）未満である場合には、前記最後端分割領域(Ｓr1)の下流端縁裁断直後、前記裁断機構の上下の刃を開いた状態に保ち、かつ、前記第１搬送ローラ対を、通常搬送速度よりも低速の制限搬送速度で駆動するように、前記駆動部を制御することを特徴とする、用紙加工装置の制御方法。
2. 前記第１搬送ローラ対の下側搬送ローラが、前記駆動機構により駆動される、請求項１に記載の用紙加工装置の制御方法。
3. 前記所定細断単位長さ(Ｌr0）は、前記裁断機構と前記第２搬送ローラ対との用紙搬送方向の間隔（Ｄ3)以下に設定されている、請求項１又は２に記載の用紙加工装置の制御方法。
4. 前記通常搬送速度は約６００mm/秒以上であり、前記制限搬送速度は約５００mm/秒以下である、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の用紙加工装置の制御方法。

Images