JP6530922B2

JP6530922B2 - 断裁機

Info

Publication number: JP6530922B2
Application number: JP2015026593A
Authority: JP
Inventors: 進治木村
Original assignee: 株式会社プリントパック
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP2016147358A

Description

本発明は、印刷工場において作業者によって操作される、被断裁物である積層された用紙をクランプ機構によりクランプし、その後に断裁機構により断裁する断裁機において、作業者の手指をクランプ機構により挟み込んでしまうことを防止する技術に関する。

例えば、特許文献１に示されるような断裁機は、被断裁物である積層された用紙を断裁する刃を備えた断裁機構と、この刃による断裁に先立って被断裁物を断裁位置で固定（クランプ）するクランプ機構が設けられている。

印刷工場においては、印刷機の他の設備の一つとして上記の断裁機が存在する。印刷工場における断裁機は、印刷後の用紙を所定のサイズに断裁して例えば製本工程へ送る設備ラインの途中に設けられている。

印刷工場における断裁機は、用紙が印刷オーダーで様々であることから、作業者によって、断裁機における載置台に載置された積層状態の用紙を、該載置台上で断裁位置に移動させ、クランプ機構を作動させてクランプし、その後、断裁機を作動させて断裁するといった作業が行われる。

上記のとおり印刷工場における断裁機は、作業者による操作を伴うので、刃の作動に関しては用紙以外が断裁位置へ挿入した場合に刃が作動しないといったような安全機構が搭載されている。

しかしながら、従来の印刷工場におけるいずれの断裁機にも、上記のように刃の作動に関する安全策が講じられているものの、クランプ機構の作動に関する安全策が設けられていなかったため、クランプ時に指を挟んでしまうことがあった。

すなわち、断裁機は、刃の作動に先立ってクランプ機構を作動させるので、刃の作動時に用紙と共に指がクランプされていることはあり得ず、指がクランプされた状態で刃の作動を行うこともあり得ないから、刃で指を損傷する事故は生じず、断裁機における事故のほとんどがクランプ機構に指を挟むといったものとなっているのが実情である。

特開２００２−３２６１８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来の印刷工場における断裁機は、クランプ機構に安全策が設けられていなかったために、クランプ作業時に手指を挟む事故が生じることである。

本発明は、用紙を載置する載置台と、この載置台上に設けられ、用紙を断裁位置でクランプする押え部材を有したクランプ機構と、このクランプ機構によりクランプした用紙を断裁する断裁機構とを備えた断裁機において、前記クランプ機構の前記押え部材に設けられ、用紙の断裁位置に異物が存在することを検知する異物センサと、前記押え部材の前記異物センサが設けられた位置から前記載置台の用紙を断裁位置へ挿入する側と反対側へ離れた位置で、該異物センサを設けた位置から下方に離間した位置に設けられ、用紙の波打ちや皺を検知する用紙センサと、前記用紙センサより先に前記異物センサにより異物の存在を検知した際に前記押え部材が異物と当接する前に、押え部材をクランプ動作とは反対の動作を行うよう前記クランプ機構を制御する制御部と、を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明は、用紙センサより先に前記異物センサにより異物の存在を検知した場合には、押え部材が異物と当接する前に、該押え部材をクランプ動作とは反対の動作を行うように制御するので、手指が断裁位置に存在したまま、クランプ機構を作動させても、手指に当接する前に押え部材が手指から離間し、手指を挟みこんでしまうことがない。

図１は本発明の断裁機の要部概略を示す斜視図である。図２は本発明の断裁機の要部における、（ａ）は図１のＡ矢視図、（ｂ）は図１のＢ矢視図、である。図３は本発明の断裁機におけるクランプ機構における押え部材についての、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）はＤ−Ｄ線断面図、である。図４は本発明の断裁機の要部概略を示すブロック図である。図５は本発明の断裁機におけるクランプ機構の制御フローチャートである。図６は本発明の断裁機におけるクランプ機構の動作を示し、（ａ）は異物がない状態を、（ｂ）は異物がある状態を、各々示す図である。

本発明は、印刷工場における作業者による操作を伴う断裁機において、作業者の手指をクランプ機構により挟み込んで怪我をするといった問題を、クランプ機構の押え部材に、用紙の断裁位置に異物が存在することを検知する異物センサと、押え部材の異物センサが設けられた位置から載置台の用紙を断裁位置へ挿入する側と反対側へ離れた位置で、該異物センサを設けた位置から下方に離間した位置に設けられ、用紙の波打ちや皺を検知する用紙センサと、用紙センサより先に異物センサにより異物の存在を検知した際に押え部材が異物と当接する前に、押え部材をクランプ動作とは反対の動作を行うよう該クランプ機構を制御する制御部とを備えることで解消した。

また、本発明は、上記構成において、用紙センサが先に検知した後の所定時間経過前に異物センサが検知した場合は、用紙の波打ちや皺と判断してクランプ動作を継続するようにしてもよい。

以下、図１〜図６を用いて本発明の具体的実施例について説明する。なお、図１〜図６では、断裁機の詳細構成を省略し、本発明の要部のみを概略的に示している。本例に示す断裁機１は、多数の種類があるが、用紙のクランプと断裁を作業者で行う種類の図１に示すものが本発明の対象となる。

断裁機１は、その本体２（仮想線：二点鎖線で示す）の所定高さ位置に、前後方向へ貫通した用紙挿入口２Ａが形成され、この用紙挿入口２Ａの該本体２の前後側に亘って用紙を載置する載置台３が設けられている。

なお、以下、本体において、前側は用紙を載置して用紙挿入口２Ａへ挿入する側を、後側は該本体２における前側に対する反対側を、意味することとする。そして、載置台３は、用紙挿入口２Ａから本体２の後側にまで延設されている。

本体２の内部において、用紙挿入口２Ａの前後方向の途中位置で、載置台３の上方には、断裁機構４及びクランプ機構５が設けられている。断裁機構４は、本体２の幅（前後に対する水平方向を意味する）方向に亘って設けられた刃４Ａを昇降させるための不図示の昇降機構を有している。

クランプ機構５は、断裁機構４の刃４Ａの後側に近接して設けられた押え部材５Ａを昇降させるための不図示の昇降機構を有している。断裁機構４とクランプ機構５の昇降機構は互いに独立して制御部６により昇降可能に制御されている。

すなわち、制御部６は、図４に示すように、断裁機構４（の昇降機構、以下略記）及びクランプ機構５（の昇降機構、以下略記）が、接続されると共に、載置台３の前面端面に２個設けられ、両手で同時に操作することで断裁機構４が作動する断裁機構作動スイッチ６Ａと、本体２の前面で載置台３が位置する高さよりさらに下部、つまり本体２の設置部位に足踏みペダル式のクランプ機構作動スイッチ６Ｂが接続されている。

また、制御部６は、本体２の用紙挿入口２Ａの用紙を挿入する入口の幅方向両端に設けられ、載置台３に用紙が存在するか否かを検知する断裁機構４の制御用の安全センサ４ａと、後述する異物が断裁位置（用紙挿入口２Ａ内で刃４Ａの下降位置）に異物として例えば手指が存在するときにこれを検知するための異物センサ５ａと、本例では異物センサ５ａとの組み合わせ条件により用紙の波打ちや皺であることを検知する用紙センサ５ｂと、が接続されている。

本発明の断裁機１は、クランプ機構５が用紙をクランプする際に、異物として例えば手指が存在する場合に、手指をクランプしないようにクランプ動作とは反転動作することを特徴としている。

クランプ機構５は、図２及び図３に示すように、本例では、前側が平坦とされ、この平坦部位から後側が所定間隔の存した櫛歯状となっており、この押え部材５Ａの下端位置から各々所定寸法だけさらに下方位置に、異物センサ５ａと用紙センサ５ｂが幅方向両端の各々に対をなして設けられている（異物センサ５ａ，５ａと用紙センサ５ｂ，５ｂ）。

これら異物センサ５ａ及び用紙センサ５ｂはいずれも光電センサとされ、異物センサ５ａ，５ａの一方、用紙センサ５ｂ，５ｂの一方が発光側、異物センサ５ａ，５ａの他方、用紙センサ５ｂ，５ｂの他方が受光側とされ、受光が遮られた際に検知状態となる。

異物センサ５ａは、押え部材５Ａの前側の端部に設けられており、該押え部材５Ａの下端位置から約３〜７ｍｍ程度下方位置に設けられている。３ｍｍより上方位置であると、異物センサ５ａの検知から実際にクランプ動作が反転稼働するまでのタイムラグで押え部材５Ａが異物（手指）に接触する可能性があり、７ｍｍより下方位置であると、後述する用紙センサ５ｂとの条件設定において、用紙の波うちなどを上手く検知できない可能性がある。

用紙センサ５ｂは、異物センサ５ａの位置から後側へ５０〜７０ｍｍ離れた位置で、該異物センサ５ａを設けた位置からさらに下方位置に３〜７ｍｍ離間した位置に設けられている。用紙センサ５ｂは、異物センサ５ａの位置から後側に５０ｍｍより近い位置でも７０ｍｍより遠い位置でも、また、異物センサ５ａの下方位置より３ｍｍより近い位置でも７ｍｍより遠い位置でも、用紙の波うちだけを上手く検知できない可能性がある。

上記構成の本例の断裁機１におけるクランプ機構５は、図５に示すように、本例の特徴である異物のクランプ防止動作の制御が次のようにして行われる。まず、用紙を載置台３上に載置した後、用紙を用紙挿入口２Ａから所定の断裁量だけ挿入して、断裁位置にセットする。

その後、クランプ機構作動スイッチ６Ｂによりクランプ機構５を作動（本例では下降）させる（図５の「手順」１：以下「＃」１と記す）。制御部６は、クランプ機構作動スイッチ６Ｂがオンになると、押え部材５Ａを下降させる（＃２）。

この後、制御部６は、用紙センサ５ｂが検知状態（以下、オンという）となるか、異物センサ５ａがオンとなるか、つまり用紙センサ５ｂか異物センサ５ａのどちらかが先にオンになるまで、＃３、＃６をＮＯでループして監視体制となる。

ここで、用紙に異物、例えば手指が存在するとき、制御部６は、押え部材５Ａの下降動作で、異物センサ５ａが先にオンとなったか、用紙センサ５ｂが先にオンとなったか、でクランプ機構５の動作を異ならせる。

すなわち、異物センサ５ａと用紙センサ５ｂとの位置関係は、次の実験結果に基づいている。手指の長さはおよそ平均的に５０ｍｍ程度であり、実験によれば、５０ｍｍを超えて手の甲まで断裁位置に挿入される場合はほとんどなかった。ゆえに、用紙センサ５ｂは押え部材５Ａの前面端部から５０ｍｍより遠い後側に設けてある。

また、用紙センサ５ｂは、押え部材５Ａの下降により手指が存在する場合、手指の高さ（爪表面から指の腹までの厚み）がおよそ平均的に７ｍｍより高いことから、異物センサ５ａの位置からさらに下方に３〜７ｍｍ位置させておくことで、手指が存在すれば押え部材５Ａの前側に位置する異物センサ５ａが用紙センサ５ｂより先にオンとなり、以下の検知の組み合わせに基づいて、手指（異物）の挿入を検知することが可能となる。

制御部６は、図６（ａ）に示すように、断裁位置に手指が存在しない場合は、押え部材５Ａの下降に伴って、先に用紙センサ５ｂがオンとなり（＃３でＹＥＳ）、所定時間だけ、すなわち、下降速度との関係から異物センサ５ａがオンになる位置に下降する時間までに異物センサ５ａがオンになるか否かを判断し（＃４でＮＯ）、所定時間経過して異物センサ５ａがオンになった場合（＃４でＹＥＳ）、手指や異物が存在しないとして、押え部材５Ａの下降動作を継続し、用紙をクランプする（＃５）。

一方、制御部６は、図６（ｂ）に示すように、断裁位置に手指が存在する場合は、押え部材５Ａの下降に伴って、先に異物センサ５ａがオンとなり（＃３でＮＯ，＃６でＹＥＳ）、このとき、手指が断裁位置に存在するとして、クランプ機構５を押え部材５Ａが反転上昇するように制御する（＃６）。

このように設定することで、制御部６は、上記において、先に用紙センサ５ｂがオンの後、所定時間経過前に異物センサ５ａがオンする組み合わせの場合は、用紙センサ５ｂがオンしているのだから（異物センサ５ａが先にオンしていないのだから）、異物センサ５ａの所定時間経過前のオンは、用紙の波打ちと判断してクランプ動作を継続するといった制御を行わせることができる。

つまり、工場内の湿気や用紙の状況により用紙の波打ったり、皺になることはよくあることであるが、これを手指の断裁位置への挿入と誤検知を繰り返すと、作業効率が低下するばかりか、いずれ断裁機１自体の信頼性が低下することとなる。

よって、本発明の断裁機１は、クランプ時における断裁位置への手指（異物）の挿入が確実に検知できることと、用紙の波打ちや皺は誤検知をしないようにすることで、作業効率の低下を抑制して、安全に使用することができる。

１断裁機
２本体
２Ａ用紙挿入口
３載置台
４断裁機構
５クランプ機構
５Ａ押え部材
５ａ異物センサ
５ｂ用紙センサ
６制御部
６Ａ断裁機構作動スイッチ
６Ｂクランプ機構作動スイッチ

Claims

用紙を載置する載置台と、この載置台上に設けられ、用紙を断裁位置でクランプする押え部材を有したクランプ機構と、このクランプ機構によりクランプした用紙を断裁する断裁機構とを備えた断裁機において、前記クランプ機構の前記押え部材に設けられ、用紙の断裁位置に異物が存在することを検知する異物センサと、前記押え部材の前記異物センサが設けられた位置から前記載置台の用紙を断裁位置へ挿入する側と反対側へ離れた位置で、該異物センサを設けた位置から下方に離間した位置に設けられ、用紙の波打ちや皺を検知する用紙センサと、前記用紙センサより先に前記異物センサにより異物の存在を検知した際に前記押え部材が異物と当接する前に、押え部材をクランプ動作とは反対の動作を行うよう前記クランプ機構を制御する制御部と、を設けたことを特徴とする断裁機。
制御部は用紙センサが先に検知した後の所定時間経過前に異物センサが検知した場合は、用紙の波打ちや皺と判断してクランプ動作を継続することを特徴とする請求項１記載の断裁機。