JP2005239307A

JP2005239307A - 用紙加工装置

Info

Publication number: JP2005239307A
Application number: JP2004048302A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ota; 竜一太田; Hidenori Oiwa; 英紀大岩; Akira Wada; 和田　　晃
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08
Also published as: CN101475106B; CN101475106A; CN1819962A; CN100526187C

Abstract

【課題】
加工手段の交換作業に要する時間や手間を低減でき、しかも、用紙の印刷位置にずれがある場合でも適切な加工を行うことができる、用紙加工装置を提供すること。
【解決手段】
用紙を搬送しながら用紙に加工を施す用紙加工装置１において、用紙を給紙部１１から排紙部１２へ１枚ずつ搬送する搬送手段２と、搬送手段２で構成された搬送経路２０の途中に設けられ、用紙に対して所定内容の加工を行う、第１裁断装置部４Ａと、装置本体１０に配置され、搬送手段２を駆動する搬送駆動手段及び第１裁断装置部４Ａを駆動する加工駆動手段と、を備え、第１裁断装置部４Ａが、裁断を行う裁断用カッターと、裁断用カッターを任意の位置に移動させるねじ軸と、を有し、装置本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙を搬送しながら用紙に加工を施す用紙加工装置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、用紙に、裁断や折り型形成などの加工を施す、用紙加工装置が、開示されている。更に、特許文献１には、裁断手段や折り型形成手段を移動させることによってその位置を制御するという技術が、開示されている。一方、特許文献２には、用紙を裁断して所定寸法のカードを得る裁断装置が、開示されている。更に、特許文献２には、裁断部を着脱自在なユニットで構成し、該ユニットを複数設け、各ユニットの裁断用の丸刃をカードの各種寸法にそれぞれ対応させて配置させたという技術が、開示されている。
特開２００１−２３２７００号公報特開平１０−７６４９５号公報

ところで、用紙加工装置においては、加工手段の摩耗や摩滅のために、加工手段の交換が必要となる場合がある。そのような場合、特許文献１の装置では、装置の一部を分解して交換する必要があった。それ故、交換作業に時間と手間を要し、また、交換作業中は装置を使用できない、という不具合があった。

一方、特許文献２の装置では、所定位置に固定された裁断丸刃を有するユニットによって、用紙を所定位置で裁断するようになっているが、異なる位置での裁断には別のユニットが必要であり、裁断寸法に応じてユニットを多数用意する必要があった。

本発明は、加工手段の交換作業に要する時間や手間を低減でき、しかも、加工手段の位置が移動可能であり、一つのユニットで複数の加工寸法に対応できる、用紙加工装置を提供することを目的とする。また更に、用紙の印刷位置にずれがある場合でも適切な加工を行うことができる、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に加工を施す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、用紙に対して所定内容の加工を行う、加工装置部と、装置本体に配置され、搬送手段を駆動する搬送駆動手段及び加工装置部を駆動する加工駆動手段と、を備え、加工装置部が、加工を行う加工手段と、加工手段を任意の位置に移動させる移動手段と、を有し、装置本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴としている。

具体的には、加工装置部が、加工手段及び移動手段を有する加工ユニットと、装置本体に設けられており、加工ユニットを着脱自在に受容するユニット受容部と、からなっており、ユニット受容部が、加工ユニットを受容すると、加工ユニットを加工駆動手段と連動させるよう、構成されているものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、加工装置部の加工手段が、用紙の搬送方向に、用紙を裁断する裁断手段又は用紙にミシン目を形成するミシン目形成手段又は用紙に折り型を形成する折り型形成手段であるものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、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加工手段の位置を制御する、位置制御手段を備えたものである。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、用紙に印刷されている加工情報を読み取って、該読み取り情報に基づいて加工手段の加工内容を制御する、加工制御手段を備えたものである。

請求項１記載の発明によれば、加工装置部が装置本体に対して着脱自在に設けられているので、加工手段の交換作業に要する時間や手間を低減できる。しかも、加工装置部が加工手段を任意の位置に移動させる移動手段を有しているので、用紙の印刷位置にずれがある場合でも適切な加工を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、交換を要する加工手段が、裁断手段、ミシン目形成手段、又は折り型形成手段の場合でも、請求項１記載の発明の効果を発揮できる。

請求項３記載の発明によれば、加工手段の位置の移動制御を装置自体が自動で行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、加工手段の加工内容の制御を装置自体が自動で行うことができる。

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。搬送手段２には、搬送駆動手段（図示せず）が連結している。そして、搬送経路２０上には、給紙部１１側から、搬送補正手段３１、情報読取手段３２、リジェクト手段３３、第１裁断装置部４Ａ、第２裁断装置部４Ｂ、第３裁断装置部４Ｃ、切屑落し手段３４、第４裁断装置部４Ｄ、及び、折り型形成装置部５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、加工駆動手段（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、後述する位置制御手段及び加工制御手段としての制御も行う。更に、用紙加工装置１は、用紙の裁断加工によって発生する切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（ａ）は、本発明の用紙加工装置１によって加工される用紙の一例を示す。この用紙１００には、主印刷部１０１とともに、位置マーク１０２及びバーコード１０３が、印刷されている。バーコード１０３は、用紙１００に施す一連の加工内容である加工情報を示している。

用紙加工装置１は、次のように作動するようになっている。

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、搬送補正手段３１に入る。搬送補正手段３１は、送られて来た用紙１００が、斜めになっていればそれを真っ直ぐにするとともに、２枚以上重畳していれば、それを検知して、用紙１００の搬送を停止させる。用紙１００は、真っ直ぐで１枚であれば、次へ搬送される。

次へ搬送された用紙１００は、用紙先端センサー２０１によって先端が検出された後、情報読取手段３２へ入る。情報読取手段３２は、ＣＣＤセンサー３２１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２（ｂ）に示すような実線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに沿った裁断処理及び一点鎖線Ｅに沿った折り型形成処理を施して、図２（ｃ）に示すような折り型２０１の付いた用紙２００を８枚得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。なお、情報読取手段３２にて情報を読み取れなかった用紙１００は、印刷不鮮明なものとして、次のリジェクト手段３３によって、下方の廃棄トレイ８２へ落とされる。

リジェクト手段３３を通過した用紙１００は、用紙先端センサー２０２によって先端が検出された後、第１裁断装置部４Ａへ入る。第１裁断装置部４Ａは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されるとともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ａ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッター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に沿って即ち搬送方向に、裁断され、図３（ａ）の形態となって、次の第２裁断装置部４Ｂへ搬送される。なお、不要部Ｘ１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による加工制御手段によってオン制御されるともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ｂ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッターがそれぞれ位置するよう制御される。従って、図３（ａ）の用紙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、図３（ｂ）の形態となって、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による加工制御手段によってオン制御されるとともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ｃ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッターがそれぞれ位置するよう制御される。従って、図３（ｂ）の用紙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、図３（ｃ）の形態となって、第４裁断装置部４Ｄへ搬送される。なお、不要部Ｘ２は、次段の切屑落し手段３４によってゴミ箱８１へ落とされる。

なお、図３（ｃ）の用紙１００は、第４裁断装置部４Ｄへ入る前に、用紙先端センサー２０３によって先端が検出される。

第４裁断装置部４Ｄは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御される。そして、図３（ｃ）の用紙１００は、カット位置センサー２０４によってカット位置が検知されながら、３つの実線Ｄ（図２（ｂ））で示すカット位置にて、その都度、停止し、一対の裁断用カッター４１により、実線Ｄに沿って即ち搬送方向に対する直交方向に、裁断され、図３（ｄ）の形態となって、折り型形成装置部５へ搬送される。なお、不要部Ｘ３はゴミ箱８１へ落ちる。

折り型形成装置部５は、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されている。そして、図３（ｄ）の用紙１００は、折り位置センサー２０５によって折り位置が検知されながら、２つの一点鎖線Ｅで示す折り位置にて、その都度、停止し、一対の折り型形成用押圧型５１により、一点鎖線Ｅに沿って即ち搬送方向に対する直交方向に、折り型２０１が形成され、図３（ｅ）の形態となって、排紙部１２へ送り出される。

そして、本発明においては、第１〜第３裁断装置部４Ａ〜４Ｃが、装置本体１０に対して着脱自在に設けられている。以下に、第１裁断装置部４Ａを例として具体的に説明する。

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（加工手段）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（移動手段）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。なお、ユニット受容部９に受容したユニット７０Ａは、位置決めした後に、ビス９９１、９９２により、側板９１、９２に留める。

ユニット７０Ａがユニット受容部９に受容されると、第１裁断装置部４Ａは次のように作動する。即ち、ユニット７０Ａは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されるとともに、制御手段６による位置制御手段によって、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、位置制御手段によって、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が裁断する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が裁断する位置に移動され、加工制御手段によって、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。

第２裁断装置部４Ｂ、４Ｃも、第１裁断装置部４Ａと同じ構成を有しており、同じように作動する。そして、第１、第２、第３裁断装置部４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、それぞれ、平面略図である図７に示すような位置に、裁断用カッター７２、７４を制御することによって、上述した裁断を行うようになっている。

以上のように、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に対して着脱自在に設けているので、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。

しかも、上記構成の用紙加工装置１においては、例えば、第１裁断装置部４Ａを裁断ユニット７０Ａとして構成していても、裁断用カッター７２、７４の位置を移動制御できるので、ユニットでありながら多種類の裁断位置に対応でき、用紙１００の印刷位置にずれがある場合でも適切な裁断を行うことができる。

更に、搬送方向の折り型を形成する折り型形成装置部や搬送方向のミシン目を形成するミシン目形成装置部を有する用紙加工装置１においては、その折り型形成装置部やミシン目形成装置部を装置本体１０に対して着脱自在に設けてもよい。

搬送方向の折り型を形成する折り型形成装置部を装置本体１０に対して着脱自在に設ける場合には、折り型形成装置部を、折り型形成ユニットとユニット受容部９とで構成する。折り型形成ユニットは、裁断ユニット７０Ａにおける裁断用カッターを折り型形成器に代えたものに相当する。折り型形成器は、図８及び図８のIX矢視図である図９に示すように、回転刃７８１の凸部７８１１を用紙と共に受刃７８２の凹部７８２１に嵌入させることにより、用紙を押圧して、用紙に折り型を形成するものである。回転刃７８１は、上体７１４に保持されており、回転軸７１０の回転によって回転するようになっている。受刃７８２は、下体７１５に保持されており、回転軸７１１の回転によって回転するようになっている。なお、受刃７８２の高さは、偏心軸を応用して変えることができ、これにより、凹部７８２１に対する凸部７８１１の嵌入深さを変えて、折り型の深さを調整することができる。

搬送方向にミシン目を形成するミシン目形成装置部を装置本体１０に対して着脱自在に設ける場合には、ミシン目形成装置部を、ミシン目形成ユニットとユニット受容部９とで構成する。ミシン目形成ユニットは、裁断ユニット７０Ａにおける裁断用カッターをミシン目形成器に代えたものに相当する。ミシン目形成器は、図１０及び図１０のXI矢視図である図１１に示すように、歯車刃７１２の鋭角先端部７１２１を用紙と共に受刃７１３の凹部７１３１の壁に摺接させることにより、用紙にミシン目を形成するものである。歯車刃７１２は、上体７１４に保持されており、回転軸７１０の回転によって回転するようになっている。受刃７１３は、下体７１５に保持されており、回転軸７１１の回転によって回転するようになっている。なお、受刃７１３の高さは、偏心軸を応用して変えることができ、これにより、凹部７１３１に対する鋭角先端部７１２１の嵌入深さを変えて、ミシン目幅の大きさを調整することができる。

なお、上述した実施形態では、用紙１００に印刷された位置マーク１０２及びバーコード１０３を読み、この読取情報に基づいて、装置自体が自動で裁断用カッターなどの加工手段の位置を移動制御しているが、本発明の用紙加工装置は、このような形態に限るものではなく、例えば、次のような実施形態がある。即ち、加工内容（用紙寸法や加工の種類など）及び加工位置を操作パネル（図示せず）からの入力によって、予め加工形式として設定することができるもので、加工の際に、設定している加工形式を選択することによって、加工手段の位置を移動制御して、選択した加工形式に対応した用紙加工を行うもの。

本発明の用紙加工装置は、加工手段の交換作業に要する時間や手間を低減でき、しかも、用紙の印刷位置にずれがある場合でも適切な加工を行うことができるので、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。（ａ）は本発明の用紙加工装置によって加工される用紙の一例を示す図、（ｂ）はオプション加工手段の前までの加工を説明する図、（ｃ）はオプション加工手段の前までで得られる用紙を示す図である。（ａ）は第１裁断装置部後の用紙を示す図、（ｂ）は第２裁断装置部後の用紙を示す図、（ｃ）は第３裁断装置部後の用紙を示す図、（ｄ）は第４裁断装置部後の用紙を示す図、（ｅ）は折り型形成装置部後の用紙を示す図である。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。第１〜第３裁断装置部の平面模式図である。折り型形成ユニットの刃を示す図である。図８のIX矢視図である。ミシン目形成ユニットの刃を示す図である。図１０のXI矢視図である。

符号の説明

１用紙加工装置１０装置本体１１給紙部１２排紙部１００用紙２０搬送経路７０Ａ裁断ユニット７００ケース部９ユニット受容部

Claims

用紙を搬送しながら用紙に加工を施す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、用紙に対して所定内容の加工を行う、加工装置部と、
装置本体に配置され、搬送手段を駆動する搬送駆動手段及び加工装置部を駆動する加工駆動手段と、を備え、
加工装置部が、
加工を行う加工手段と、
加工手段を任意の位置に移動させる移動手段と、を有し、
装置本体に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする用紙加工装置。
加工装置部の加工手段が、用紙の搬送方向に、用紙を裁断する裁断手段又は用紙にミシン目を形成するミシン目形成手段又は用紙に折り型を形成する折り型形成手段である、請求項１記載の用紙加工装置。
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加工手段の位置を制御する、位置制御手段を備えた、請求項１又は２に記載の用紙加工装置。
用紙に印刷されている加工情報を読み取って、該読み取り情報に基づいて加工手段の加工内容を制御する、加工制御手段を備えた、請求項１ないし３のいずれかに記載の用紙加工装置。