JP2006181528A - 細断処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置場所の省スペース化を容易に実現可能な細断処理装置を提供する。
【解決手段】 圧縮ユニット４の下流端４２ｃの位置を装置後方寄りに、かつ、正面から見て装置左寄りに設けている。そして、圧縮ユニット４の下流端４２ｃに接続されたダクト２１は、圧縮ユニット４から受けたチップの塊を下方から上方へと移送方向を変えながら正面から見て装置右方向に延び、更にそこから装置前方へと移送方向を変えている。ダクト２１の下流端２１ａは、ダクト２１の装置前側に位置するボックス２２の底面中央に向かってチップの塊が落下するように配設されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、細断処理装置に係り、より詳しくは、廃棄する用紙を細断処理するための細断処理装置に関するものである。

情報化社会が高度に進化するに伴って各種の画像形成装置（プリンタ）が普及し、機密性のある文書の不用意な拡散という問題が懸念される。また、機密性のある文書を扱う機会が増えるに従って情報漏洩の危険等に対する意識が高まっている。このような背景から、機密性のある文書を廃棄する際には、情報漏洩の防止やプライバシー保護等のためにその機密文書をシュレッダ(shredder)で細断処理することが一般的に行われている。
また、環境問題に対する意識の高まりから紙資源を有効に利用すべく、細断処理の結果物である紙片（細断物）を焼却処分せずに、例えば梱包品の緩衝材や再生紙の原料として再利用されている。

このようなシュレッダには、細断処理のための駆動源として電動のモータ（電動機）を内蔵しているものがある。すなわち、細断処理すべき文書が投入口に投入されたことを、投入口に設けられたセンサが検出すると、自動的にモータが作動して回転刃を回転させる。回転刃が回転すると、それに伴って投入口の文書がシュレッダの内部に引き込まれていき、文書の細断処理が開始される。そして、投入口に投入された文書のすべてについて細断処理が終了したと判別したときには自動的にモータが停止し、回転刃の回転が止まる。
なお、モータの発熱によるシュレッダ内部の温度上昇を抑えるために、空冷用ファンが設けられている。また、細断処理による紙片は、予め設置されたくず箱に排出され、くず箱が紙片で満杯になったら、くず箱から紙片を回収する。

ここで、破砕処理された紙片を圧縮して塊にしてからくず箱に移送するシュレッダが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、同特許文献１では、鉛直方向に押し出された細断処理による紙片を鉛直方向から水平方向に移送することで円滑にくず箱に入れる移送構造が開示されている。

特開平６−３０６７８７号公報(第３〜４頁、図１)

特許文献１による鉛直方向から垂直方向に移送する移送構造を採用すると、くず箱をシュレッダからある程度離間させて設置する必要があり、その離間させるためのスペースが必要になる。したがって、従来のシュレッダを設置するスペースを大きく必要とする。

また、従来のシュレッダでは、くず箱に排出された紙片は露出しているため、例えばエアコンや窓からの風によりシュレッダの周辺が紙片で散らかってしまうおそれがある。また、くず箱自体も露出しているため外見上好ましくない。このような問題点は、くず箱をシュレッダの内部に設置する構成を採用することにより解消可能である。
しかしながら、上述した移送構造では、くず箱を内部に設置するとシュレッダの外形が大型化してしまう。例えば複写機等の画像形成装置の近くにシュレッダを設置する場合や、例えばオフィス内での設置場所を選ばないデザインを考えると、シュレッダのコンパクト化という要望がある。ところが、従来の移送構造を採用すると、シュレッダのコンパクト化を実現することが困難になってしまう。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設置場所の省スペース化を容易に実現可能な細断処理装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、くず箱を装置内部に設置可能な移送構造を有する細断処理装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される細断処理装置は、投入された用紙を細断処理して破砕片にする処理手段と、処理手段による破砕片を移送するためのダクトと、ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスとを含み、ダクトは、処理手段からの破砕片の移送方向を変える円弧状のパス部と、パス部の一端部に接続し、破砕片の移送方向がパス部の他端部に向かう方向から逸れて湾曲する湾曲部とを備えたものである。なお、ここにいう「逸れて湾曲する湾曲部」とは、ある目標地点（パス部の他端部）があってその目標地点からずれていくように湾曲しているものとすることができる。

ここで、ダクトの下流端がボックスの上方に位置することを特徴とすれば、ボックスにおける破砕片の安定した積み重ねが可能になる点で好ましい。特にチップの塊が下流端から排出されるようにした場合には、排出口で塊が崩れる際の飛散チップを広い角度でボックスの中に落下させることができる。さらに下流端をボックスの上方に設けることで、移送方向に長い一塊のチップはその自重により適度な長さに分断できる。そして下流端に残ったチップをボックスの中に落下させることができる。
また、ダクトの上流端が装置上面における略中央部からずれて位置することを特徴とすれば、更なる省スペース化が可能になる点で好ましい。

他の観点から捉えると、本発明が適用される細断処理装置は、略一定の曲率半径で中心軸が延び、投入された用紙が細断処理されて形づくられた破砕片を移送するためのダクトと、ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスとを含み、ダクトは、略同一平面内に位置する中心軸を有する略Ｕターンパス部と、略Ｕターンパス部の一端部に接続し、略同一平面から外れて湾曲している中心軸を有する湾曲部とを備えたものである。なお、ここにいう「略同一平面から外れて湾曲している中心軸を有する湾曲部」とは、湾曲部の中心軸の少なくとも一部が略同一平面内に位置していないものとすることができる。また、「略同一平面内に位置する中心軸」言い換えると「略同一平面内に中心軸を設ける」ということは、ダクトの略Ｕターンパス部の中心軸を同一平面上で直線的に設ける場合や、螺旋状に角度を付けて構成する場合を指すものと言うことができる。そして、同一平面上で直線的に設ける場合には、機器内部の限られたスペースに収納できる点で優れている。また、螺旋状に角度を付けて構成する場合には、湾曲部の曲率半径が抵抗となるチップの塊をスムーズにボックスに移送させることができる。

ここで、ダクトは、略Ｕターンパス部と湾曲部とが一体成形され、または、複数の部材からなり部材同士の継ぎ目が破砕片の移送を妨げないように構成されていることを特徴とすれば、破砕片やチップの詰まりを低減することができる点で好ましい。すなわち、一体成形の場合には単一部材でダクトが構成されているので、継ぎ目をなくして破砕片やチップの詰まりを低減することができるようになる。また、複数の部材でダクトが構成されている場合でも、部材同士の継ぎ目が破砕片の移送を妨げないようにすることで、破砕片やチップの詰まりを低減することができる。
また、ダクトの内面が凹凸形状に形成されていることを特徴とすれば、凹凸形状による破砕片との接触面積を減少させることができ、破砕片の詰まりを低減可能な点で優れている。また、ダクトの内面が移送方向に延びる複数の溝を有することを特徴とすれば、溝による破砕片との接触面積の減少により破砕片の詰まりを低減できる点で優れている。さらには、ダクトの破砕片の移送方向下流側の内径が、破砕片の移送方向上流側の内径よりも大きいことを特徴とすれば、ダクト内径の拡径による破砕片の詰まりを低減可能な点で優れている。

また他の観点から捉えると、本発明が適用される細断処理装置は、投入された用紙を細断処理して破砕片にする処理手段と、処理手段による破砕片を移送するためのダクトと、ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスとを含み、ダクトは、破砕片の移送方向を変える円弧状のパス部を複数連ねた螺旋形状部を有することを特徴とするものである。
ここで、ダクトの断面形状が略円形であることを特徴とすれば、ダクト内での紙詰まりを防止することができる点で優れている。

本発明によれば、例えばくず箱を内部に設置する場合であっても、装置のコンパクト化が可能になる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る古紙の処理装置（以下、古紙処理装置とも言う）を示す概略構成図である。同図に示す古紙処理装置は、装置の上部を構成する上面部１と、上面部１に設けられ、廃棄する古紙（細断処理すべき用紙）が投入される投入部１１とを備えている。また、古紙処理装置は、上面部１の投入部１１に投入された古紙の処理（細断処理等）を行うとともに処理済み古紙（以下、チップとも言う）を内部に一時的に収容する本体部２を備えている。また、古紙処理装置は、本体部２における古紙の処理等の指示を使用者が出すとともに古紙の処理等に関して使用者への通知事項を表示するための操作表示部５を上面部１に備えている。また、古紙処理装置は、本体部２の内部に収容されたチップを装置外へ排出する際に開閉可能な開閉扉２５と、この開閉扉２５に設けられ、本体部２の内部に収容されたチップの量を視認可能な窓２５ａと、本体部２の移動を可能にするためのキャスタ２６とを備えている。なお、窓２５ａには、光を透過する部材２５ｂが嵌め込まれている。

図２は、古紙処理装置の内部を示す概略構成図である。同図に示すように、古紙処理装置の本体部２は、投入された古紙がチップになるように破砕する破砕ユニット３と、破砕ユニット３により形作られたチップが塊になるように圧縮する圧縮ユニット４とを備えている。また、古紙処理装置の本体部２は、圧縮ユニット４で形成されたチップの塊を移送する移送部としてのダクト２１と、ダクト２１により移送されたチップの塊を収容する収容部としてのボックス２２とを備えている。
また、古紙処理装置の本体部２は、装置内部の空気流を強制的に形成するためのファン２３と、破砕ユニット３や圧縮ユニット４等（各部）の動作を制御する制御部６と、外部からの電源供給についてＯＮ／ＯＦＦの操作を使用者が行うための主電源スイッチ（メインスイッチ）２４とを備えている。また、外部からの電源供給は、インレット付きブレーカ２４ａを介してなされる。

破砕ユニット３は、互いに略平行である第１の回転軸３１Ａおよび第２の回転軸３１Ｂと、第１の回転軸３１Ａに取り付けられた複数の回転刃３３Ａからなる第１の回転刃列３２Ａと、第２の回転軸３１Ｂに取り付けられた複数の回転刃３３Ｂからなる第２の回転刃列３２Ｂと、第１の回転刃列３２Ａにおいて隣り合う回転刃３３Ａの間に位置し、古紙を第１の回転刃列３２Ａに押し付けるための第１の押付部材３４Ａと、第２の回転刃列３２Ｂにおいて隣り合う回転刃３３Ｂの間に位置し、古紙を第２の回転刃列３２Ｂに押し付けるための第２の押付部材３４Ｂと、第１の回転刃列３２Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂの駆動源としての破砕モータ３６とを有する。なお、各回転刃３３Ａ，３３Ｂは、円形板状部材であり、その周面に外方に延びる複数の刃が形成されている。

第１の回転刃列３２Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂを構成する回転刃３３Ａ，３３Ｂの各々は、第１の回転軸３１Ａおよび第２の回転軸３１Ｂの軸方向（紙面垂直方向）に沿って所定の間隔に配置されている。そして、第１の回転刃列３２Ａと第２の回転刃列３２Ｂとの相互の位置関係は、一方の回転刃列の回転刃が、他方の回転刃列の隣り合う回転刃の間に位置するようになっている。すなわち、第１の回転刃列３２Ａの回転刃３３Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂの回転刃３３Ｂは、第１の回転軸３１Ａおよび第２の回転軸３１Ｂの軸方向に関して互い違いになるように配置されている。また、第１の回転刃列３２Ａと第２の回転刃列３２Ｂとの相互の位置関係は、一方の回転刃列の回転刃が他方の回転刃列の隣り合う回転刃の間に入り込むようになっている。
このような互い違い配置かつ入り込み配置の回転刃３３Ａ，３３Ｂによって、重なり領域である噛合部３５が形成されている。

破砕モータ３６は、制御部６により制御されている。そして、破砕モータ３６で発生した駆動力は、図示しない駆動伝達系（例えば駆動ベルト）を介して第１の回転軸３１Ａおよび第２の回転軸３１Ｂに伝達される。これら第１の回転軸３１Ａおよび第２の回転軸３１Ｂに駆動力が伝達されることにより、第１の回転刃列３２Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂが回転する。
ここで、第１の回転刃列３２Ａの回転方向と第２の回転刃列３２Ｂの回転方向とは互いに反対方向である。すなわち、一方の回転刃列が時計方向に回転し、他方の回転刃列が反時計方向に回転する。具体的には、通常（正回転時）には、図２に示すように、第１の回転刃列３２Ａは時計方向に回転し、第２の回転刃列３２Ｂは反時計方向に回転する。これにより、噛合部３５の噛合側３５ａは、回転軸３１Ａ，３１Ｂの位置よりも下方に位置し、噛合部３５の反噛合側３５ｂは回転軸３１Ａ，３１Ｂの位置よりも上方に位置する。また、破砕モータ３６は、正逆反転が可能なものであり、第１の回転刃列３２Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂを図２の矢印方向とは反対の方向に回転させることも可能である。その場合には、噛合部３５の噛合側３５ａと反噛合側３５ｂとが互いに反対の位置になる。
また、第１の回転刃列３２Ａの回転速度（周速度）と第２の回転刃列３２Ｂの回転速度とは互いに異なっている。すなわち、古紙投入側に位置する第１の回転刃列３２Ａは遅く（低速）回転し、古紙投入側とは反対側に位置する第２の回転刃列３２Ｂは速く（高速）回転する。その速度差は例えば２倍の値を採用することができる。

破砕ユニット３の下方には圧縮ユニット４が設けられている。この圧縮ユニット４は、破砕ユニット３から落下するチップを受け入れるホッパ４１と、ホッパ４１に受け入れられたチップが連続して供給される筒状部材４２と、筒状部材４２の中に回動自在に配置されたスクリュ４３と、スクリュ４３の駆動源としての圧縮モータ４４とを有する。
スクリュ４３は、筒状部材４２の中で支持された回転軸４３ａの軸方向に沿って延びるようにらせん状のスクリュ片４３ｂが回転軸４３ａに取り付けられて構成されている。すなわち、スクリュ４３は、一方向に回転することにより、ホッパ４１から筒状部材４２内に連続的に供給されたチップを下方に移動させる（押し出す）。筒状部材４２の下端部分４２ｂは、上端部分４２ａよりも開口径が狭く絞られた絞り形状である。この絞り形状により、チップを下端部分４２ｂで圧縮してチップの塊にすることができる。
圧縮モータ４４は、制御部６により制御されている。そして、圧縮モータ４４で発生した駆動力は、図示しない駆動伝達系を介してスクリュ４３に伝達される。スクリュ４３は、チップを下方に押し出す方向に回転する。
ここで、筒状部材４２内でチップがスクリュ４３の押圧力で円滑に前進できるように、スクリュ片４３ｂの円周方向での範囲は、回転軸４３ａを中心として３６０度以内とされている。また、スクリュ４３の回転に伴ってチップの塊が同じように回るだけで前進しない共回り現象を防止するために、筒状部材４２の内面には、長さ方向に延びる図示しない複数の小突起部が全周にわたって形成されている。

圧縮ユニット４に後続してダクト２１およびボックス２２が古紙処理装置の本体部２に設けられている。ダクト２１は、圧縮ユニット４の筒状部材４２の下流端４２ｃに接続されている。そして、ダクト２１内でチップの塊を移送するための特別な駆動源を必ずしも要しない。すなわち、ダクト２１内のチップの塊は、圧縮ユニット４のスクリュ４３の押圧力を利用して移送される。
ボックス２２は、ダクト２１内を移送されてダクト２１から排出されたチップの塊を受け取るように配置されている。そして、ボックス２２は、開閉扉２５を開けて本体部２から取り出し可能になっている。

古紙処理装置の本体部２には、各種のセンサ（検出ユニット）が取り付けられている。すなわち、古紙処理装置の本体部２には、投入部１１に古紙が投入されたことを検出するペーパーセンサ（用紙センサ）９０と、破砕ユニット３から落下してきたチップが圧縮ユニット４のホッパ４１内で満杯になっていることを検出するホッパ満杯検出センサ９２とが取り付けられている。また、古紙処理装置の本体部２には、本体部２の内部にボックス２２がセットされていることを検出するボックスセットセンサ９４と、ボックス２２内のチップが満杯に近い位置に達していることを検出するニア満杯センサ９６と、開閉扉２５が閉じてロックしていることを検出するドアセンサ（ドアインターロックスイッチ）９８とが取り付けられている。これらの各種センサ９０，９２，９４，９６，９８の検出結果は、制御部６に出力される。

ここで、古紙処理装置の本体部２の主電源スイッチ２４がＯＦＦからＯＮに操作されると、それを検出した制御部６により所定のイニシャライズ処理が開始される（イニシャライズ状態）。その後は、制御部６により古紙処理装置の状態管理が行われ、古紙処理装置の状態は、操作表示部５に表示される。
古紙処理装置の状態として、上述のイニシャライズ状態のほかに、停止状態、スタンバイ（待機）状態、処理状態、省電力状態、エラー発生状態およびシステムエラー状態がある。以下、各状態について簡単に説明する。
すなわち、所定のイニシャライズ処理が完了すると、古紙処理装置は停止状態になる。そして、停止状態において、図示しないスタートスイッチが押されると、スタンバイ状態に移行する。ペーパーセンサ９０が投入部１１に古紙が投入されたことを検出すると、処理状態に移行し、破砕ユニット３が作動して古紙の処理（細断処理）が開始される（オートスタート）。古紙の処理が終了すると、処理状態からスタンバイ状態に戻る（オートストップ）。

停止状態に移行してから所定の時間が経過しても操作されないときには、節電のために省電力状態に移行し、図示しないスタートボタンが押されるのを待つ。
そして、処理状態のときに、開閉扉２５が開けられたことがドアセンサ９８により検出されると、エラー発生状態になり、直ちに古紙の処理が中止される。なお、古紙処理装置の操作表示部５の一部を構成する非常停止ボタン（押しボタンスイッチ）５１が上面部１に設けられており、この非常停止ボタン５１が処理状態のときに押されると、強制的に停止されてエラー発生状態になる。また、紙詰まりであることを制御部６により判別されたときには、所定の紙詰まり処理が行われる。
また、例えば所定の紙詰まり処理によっても紙詰まりが解除できない等のカスタマーサービスを呼ばなければ対処できない事態になったときには、システムエラー状態になる。

ここで、古紙処理装置の他の状態として、使用者を含むユーザ側のための管理者モードと、古紙処理装置の保守のための保守用ＤＩＡＧモードとがある。
また、スタンバイ状態のときに図示しないスタートボタンが所定の時間押し続けられると、マニュアルモードに移行する。このマニュアルモードでは、図示しないスタートボタンが押されている間は古紙の処理が継続される。なお、ファン２３は、制御部６により必要に応じて作動することになる。

次に、古紙処理装置の具体的な処理内容について説明する。スタンバイ状態のときに、投入部１１に古紙が投入されたことをペーパーセンサ９８が検出すると、制御部６の指示により破砕モータ３６および圧縮モータ４４が作動する。
投入された古紙は、第１の押付部材３４Ａによって第１の回転刃列３２Ａ（低速側）に押し付けられているので、第１の回転刃列３２Ａの回転刃３３Ａに引っ掛けられる。このため、破砕ユニット３の第１の回転刃列３２Ａおよび第２の回転刃列３２Ｂが回転すると、第１の回転刃列３２Ａの回転刃３２Ａに引っ掛けられた古紙は、第１の回転刃列３２Ａに巻き付きながら内部に１枚ずつ引き込まれていく。そして、噛合部３５にて、第１の回転刃列３２Ａに引っ掛けられた古紙は、第２の回転刃列３２Ｂによって剥ぎ取られ、破砕されていく。
細かくなった古紙はチップとなって、次工程（圧縮工程）を行う圧縮ユニット４へと落下していく。そして、大きな古紙は再び噛合部３５で破砕され、それでも細かく破砕されなかった古紙は、細かくなるまで噛合部３５の通過を繰り返す。このように、古紙処理装置はまず、投入された古紙を第１の回転刃列３２Ａと第２の回転刃列３２Ｂとの速度差で引きちぎってチップにしていく（細断処理）。
なお、第１の回転刃列３２Ａに巻き付いたほとんどすべての古紙が第２の回転刃列３２Ｂによって剥ぎ取られて第２の回転刃列３２Ｂに移動する。このため、第１の回転刃列３２Ａの回転刃３３Ａは、古紙によって埋まることなく常に露出し、古紙を引っ掛けるという第１の回転刃列３２Ａの機能が維持される。

破砕ユニット３により古紙が破砕されて形作られたチップは、圧縮ユニット４のホッパ４１に落下し、筒状部材４２の上端部分４２ａから筒状部材４２の中に入っていく。筒状部材４２の中では、チップは、圧縮モータ４４の駆動力で回転しているスクリュ４３により、筒状部材４２の下端部分４２ｂに向けて押し進められる。その一方で、筒状部材４２の下端部分４２ｂは絞り形状になっているので、チップは、筒状部材４２の中を通過する際に所定の抵抗力を受ける。このようにして、筒状部材４２の中においてスクリュ４３の押付力でチップが圧縮され、やがて筒状部材４２から嵩張らないチップの塊になって押し出される。

圧縮ユニット４により形成されたチップの塊は、スクリュ４３の押付力によって、ダクト２１内を移送される。ダクト２１の下流端２１ａは、ボックス２２の上方に位置しているので、チップの塊は、ダクト２１から押し出されると、ボックス２２内へと排出される。
ボックス２２内のチップは、開閉扉２５を開けてボックス２２ごと本体部２から運び出されて回収される。なお、回収されたチップは、紙の繊維が寸断されていないので、再資源化を容易に実現することができる。また、回収されたチップは、古紙を不定形かつ不規則に破砕したものであるので、高い機密性を保持することができる。

次に、古紙の処理装置における圧縮ユニット４とダクト２１とボックス２２の位置関係について図２〜図３を用いて説明する。図３は、古紙の処理装置の内部を概略的に示す正面図である。
図２に示すように、圧縮ユニット４の下流端４２ｃは、装置前後方向Ａの装置後ろ側に位置している。また、図３に示すように、圧縮ユニット４の下流端４２ｃは、装置左右方向Ｂの装置左側に位置している。
ボックス２２は、図２および図３に示すように、装置の内部に収容されている。そして、ボックス２２は、図２に示すように、装置前後方向Ａにおいて圧縮ユニット４の下流端４２ｃとは反対側となる装置前側に位置している。また、図３に示すように、ボックス２２は、装置左右方向Ｂの中央寄りに位置している。
また、ダクト２１の下流端２１ａは、図２に示すように装置前後方向Ａの中央寄りに位置し、かつ、図３に示すように装置左右方向Ｂの装置右側に位置している。

次に、圧縮ユニット４のダクト２１について図４〜図６を用いて説明する。
図４〜図６は、圧縮ユニット４のダクト２１の形状を説明するための説明図であり、図４はダクト２１の正面図、図５はダクト２１の左側面図、図６はダクト２１の右側面図である。
図４〜図６に示すように、ダクト２１は、チップの塊の移送方向を下方から上方へ変える略半円形状の略Ｕターンパス部７１を備えている。この略Ｕターンパス部７１は、圧縮ユニット４の下流端４２ｃに接続する上流側の他端部７１ｂと、その他端部７１ｂの反対側の端部である下流側の一端部７１ａとを有する。また、ダクト２１は、略Ｕターンパス部７１の一端部７１ａに接続し、破砕片の移送方向が略Ｕターンパス部７１の他端部７１ｂに向かう方向から逸れて湾曲する円弧状の湾曲部７２を備えている。
言い換えると、ダクト２１は、中心軸７１ｃが略一定の曲率半径ρで延びると共に同一平面内に位置する略Ｕターンパス部７１と、中心軸７２ａが略一定の曲率半径ρで延びると共に略Ｕターンパス部７１の同一平面から外れて湾曲している湾曲部７２とを備えている。
なお、後述するように、ダクト２１の略Ｕターンパス部７１と湾曲部７２とは一体成形されている。これにより、ダクト２１の内面における継ぎ目をなくして詰まりを更に低減することができる。また、ダクト２１を複数の部材で構成する場合は、略Ｕターンパス部７１の他端部７１ｂ（又は一端部７１ａ）からダクト２１の下流端２１ａにかけてダクト２１の口径が大きくなるように接続していくことで継ぎ目の段差は古紙の移送の抵抗とならず、チップの塊がスムーズに移送できるようになる。

ここにいう略一定の曲率半径ρとは、１１７．５ｍｍ以上の任意の値を採用することができる。すなわち、ダクト２１の曲率半径ρの値が大きければ大きいほどチップの塊を移送し易くなる（詰まりにくくなる）が、その一方で、ダクト２１の曲率半径ρの値を大きくすると、装置の大型化や設置面積の増大を招いてしまう。逆に、ダクト２１の曲率半径ρの値が小さければ小さいほど省スペース化に寄与できるが、その一方で、ダクト２１の曲率半径ρの値を小さくすると、チップの塊が移送しにくくなって、詰まり易くなる。そこで、種々の実験や考察を行うことにより、曲率半径ρの値が１１７．５ｍｍ以上であれば、チップの塊の詰まりを効果的に抑制することができることが分かった。したがって、例えば、曲率半径ρを１１８ｍｍとすれば、チップの塊の詰まりを抑制しつつ、省スペース化を実現可能になる。
また、図４〜図６に示すように、ダクト２１には、取付穴付きフランジ部７４が設けられている。ダクト２１の材料はポリエチレンとすることができる。

図４〜図６に示すように、ダクト２１の断面形状は略円形である。このため、圧縮ユニット４により形成されたチップの塊が略Ｕターンパス部７１や湾曲部７２を通過する際に、ダクト２１の内周面と接触（圧接）する接触面（接触領域）では、チップの塊が動きたい３６０°のあらゆる方向に応じて微調整されながら動きやすくなり、必要最小限の摩擦抵抗で搬送される。
これについて更に説明すると、例えばダクト２１の断面形状が正方形や長方形と言った角と面で構成される場合においては、チップの塊がダクト２１と接触する部分は限られてしまう。例えば正方形の断面では四辺のいずれかに強い力がかかることになる。様々なチップで押し固められた円筒形のチップの塊は、ダクト２１内でどちらの方向に曲がるかが特定できず、ダクト２１内での詰まりを発生させてしまうおそれがある。とりわけ、排出口の近傍が湾曲に構成されている場合においては、強い抵抗がかかり極めて紙詰まりが発生しやすかった。そこで、本実施形態では、ダクト２１の断面形状を略円形状とし、紙詰まりを防止している。

このように形成されたダクト２１は、略Ｕターンパス部７１と湾曲部７２とがブロー成形により一体で成形されている。すなわち、ダクト２１は、図示しない押出機で溶融されたチューブ状のパリソンを金型で挟んで空気を吹き込んで成形するブロー成形により成形されている。このブロー成形は、中空成形法とも呼ばれるもので、容器やボトルを効率良く成形できると言う特徴がある。
ブロー成形は周知慣用の技術であるが、ブロー成形の製造過程について、以下簡単に説明する。まず、ペレットと呼ばれる粒形状の高分子材料を押出機のスクリューで溶融・混練する（溶融可塑化・押出過程）。そして、スクリューで溶融・混練した高分子材料をパリソンと呼ばれる円筒状高分子溶融体として二重円筒型ダイから押し出す（パリソン形成過程）。その後、パリソンを金型で挟み、その中に圧縮空気を吹き込み、それにより膨張したパリソンは金型壁面と接触し、成形品の形状となる（膨張過程・冷却固化過程）。最後に、膨張が完了したパリソンを温度制御された金型により冷却し、固化した成形品を金型を開いて取り出す（冷却・取り出し過程）。なお、切削その他の加工方法により、最終的に製品として要求されている形状に仕上げられる。

ここで、ダクト２１の内面形状について図７を用いて説明する。
図７は、ダクト２１の下流端２１ａの内面形状を説明するための説明図である。
図７に示すように、ダクト２１の内面には、半円状の突条部（畝部）７３が形成されている。この突条部７３は、移送方向（長手方向）に沿って設けられており、また、内面全周にわたって設けられている。この突条部７３により、チップの塊とダクト２１の内面との接触面積を減少させている。このため、チップの塊はダクト２１内の移送に伴う抵抗力を小さくすることができ、チップの塊の詰まりを抑制することができる。
この突条部７３は、ダクト２１の全長にわたって設けることができ、また、部分的に抵抗力が大きくなる個所にのみ設けることも考えられる。例えば、他の部分に比べて曲率半径ρが小さい個所では、チップの塊が移送するときの抵抗力が相対的に大きくなる。したがって、そのような個所に突条部７３を設けることで、その抵抗力を低減させることができ、チップの塊の詰まりを低減させることができるようになる。

なお、突条部７３における半円の高さｈとしては、１ｍｍ程度や５ｍｍ程度でも十分な効果が得られると考えられる。また、本実施の形態では、突条部７３を設けているが、チップの塊とダクト２１の内面との接触面積を減少させることができる形状であれば、その形態は問わない。例えば、溝部や凹凸形状とすることも考えられる。また、このような突条部７３と共に摩擦係数μが小さくなるような材料でダクト２１を成形することも考えられる。摩擦係数としては、例えばμ＝０．８以下の値であれば好ましいと考えられる。
また、ダクト２１の軽量化や複雑形状化に伴ってダクト２１の厚さをきわめて薄くした場合には、移送すべきチップの塊が位置する個所ではダクト２１の壁面が外方に膨れて移送に伴う抵抗力が大きくなってしまうおそれがある。しかし、そのような場合でも、ダクト２１の内面に突条部７３を設けておくと、チップの塊の滑りが良くなると考えられる。

また、ダクト２１の内径は上流端（すなわち略Ｕターンパス部７１の他端部７１ｂ）よりも下流端２１ａの方が拡径するように、ダクト２１が形成されている。具体的には、ダクト２１の内径は、下流に行くに従って拡径しているように形成することが考えられるが、その他に、ダクト２１の長手方向中間部に図示しない段部を設けて拡径するように形成することも考えられる。
なお、ダクト２１の下流端２１ａの内径を上流端（略Ｕターンパス部７１の他端部７１ｂ）の内径よりも、例えば５〜６ｍｍ程度拡径すればその効果が生じるものと考えられる。

ここで、本実施の形態におけるダクト２１の下流端２１ａは、排出面２１ｂが下方に向くように構成されているが、それ以外の方向に向くように構成することも考えられる。言い換えると、ダクト２１の下流端２１ａの排出面２１ｂが略水平方向を向くように構成したり、排出面２１ｂが上方に向くように構成することも考えられる。
排出面２１ｂが下方に向くように構成すると、ダクト２１の下流端２１ａから排出されたチップの塊がダクト２１内のチップの塊とつながったままの状態のときでも、チップの塊の先頭部分はボックス２２が位置する方向に向かうので、ボックス２２内に排出されることが期待できる。
また、排出面２１ｂが上方に向くように構成すると、ダクト２１の下流端２１ａから排出されたチップの塊がダクト２１内のチップの塊と分離し易くなる。このため、例えばチップの塊で満杯になったボックス２２を古紙の処理装置から取り出している間に、チップの塊がダクト２１の下流端２１ａから脱落することにより装置の内部をちらかしてしまうという不具合を解消できることが期待できる。

略Ｕターンパス部７１と湾曲部７２とを備えたダクト２１について説明したが、これ以外のダクトの形状、例えば図８および図９に示す形状を採用することができる。
図８は、他の実施の形態のダクトの正面図であり、図９は、他の実施の形態のダクトの左側面図である。
図８および図９に示すように、ダクト９１は、チップの塊の移送方向を変える円弧状のパス部が複数連ねた螺旋形状部９２と、直線部９３とを有する。螺旋形状部９２は、上流側の端部９２ａと下流側の端部９２ｂとを有する。また、螺旋形状部９２は、その中心軸９２ｃが略同一の曲率半径となるように形成されている。そして、図９に示すように、螺旋形状部９２の中心軸９２ｃは、端部９２ｂの位置が端部９２ａの位置よりもダクト９１の概ね直径分ずれるようループ状になっている。また、端部９２ｂの少なくとも一部はボックス２２の上方に入り込むように設けられている。また、端部９２ｂの下流端は、中心軸９２ｃに対して斜めに切られた端面形状になっている。
螺旋形状部９２の上流側に直線部９３が位置している。そして、直線部９３は、圧縮ユニット４の下流端４２ｃに接続する上流側の他端部９３ｂと、その他端部９３ｂの反対側の端部である下流側の一端部９３ａとを有する。直線部９３の一端部９３ａは、螺旋形状部９２の端部９２ａと一体結合されている。すなわち、ダクト９１は、螺旋形状部９２と直線部９３とが一体成形されている。
なお、ダクト９１では、螺旋形状部９２と直線部９３とを有するが、直線部９３を省略して螺旋形状部９２のみでダクト９１を形成することも考えられる。すなわち、螺旋形状部９２の上流側の端部９２ａが、圧縮ユニット４の下流端４２ｃに接続する構成である。

ここで、ダクト９１では、チップの移送方向を変える円弧状のパス部を経由して、ボックス２２の上方にダクト９１の下流端が設けられており、下流端に向かってチップの塊の移送が行われるように設けられている。このため、チップの塊が円弧状のパス部を通過する際、チップの塊が分割されやすい部分に亀裂を生じるようになり、チップの塊も円弧状になって下流端まで円滑に移送されるようになる。また、ダクト９１の下流端まで移送されたチップの塊は後から続くチップの塊が移送されてくるので、下流端から突出するようになる。突出されたチップの塊は略水平方向に延長するので、チップ塊が分割され始めた亀裂の部分が自重によって分断され、小さな塊となってボックス２２の中に収納されるようになる。
このように構成したのは、次のような問題点を解消するためである。すなわち、用紙を破砕した後に圧縮する古紙処理装置の場合では、用紙片は例えば１５ｋｇ／ｃｍ^２もの強い力で圧縮されており、圧縮された用紙の塊は１００ｍｍφの円筒状で３００ｍｍ以上もの長さと１ｋｇ前後の重さになることから、排出口からボックスに向けて直接排出してしまうと用紙の塊がボックス内に延びてしまい、それ以上排出できなくなって紙詰まりが生じるという問題点を解消するためである。

次に、ボックス２２が装置の内部に設置されているか否かを検出する手段について図１０を用いて説明する。
図１０は、古紙の処理装置の内部を概略的に示す左側面図である。
図１０に示すように、ボックス２２よりも装置前後方向Ａの後ろ側に当接部８１が設けられている。この当接部８１は、ボックス２２を装置内に設置するときにボックス２２の一側面２２ａが当接して位置決めされる当接面８１ａを有する。また、当接部８１の上面８１ｂは、ボックス２２の高さ方向上側に位置している。そして、当接部８１の上面８１ｂは、ボックス２２の載置面２７よりも上側に位置している。そのような当接部８１の上面８１ｂには、ボックスセットセンサ９４としてのマイクロスイッチ８２（精密スナップアクションスイッチ、センシティブスイッチ）が取り付けられている。
マイクロスイッチ８２は、物体の位置検出用に用いられるものであり、ボックス２２の一側面２２ａが当接面８１ａに当接したときに、マイクロスイッチ８２が動作する。マイクロスイッチ８２の検出結果は制御部６に出力されるため、制御部６は、マイクロスイッチ８２の検出結果により、ボックス２２が所定の位置に設置されているか否かを検出することができる。そして、制御部６は、ボックス２２の検出がされないままに細断処理が開始されないように制御している。

すなわち、本実施の形態では、ボックス２２が装置の内部に設置される構成となっているので、開閉扉２５を閉めた状態では、ボックス２２が装置内部に設置されているのか否かがわからない。そのため、ボックス２２が内部に設置されているか否かを開閉扉２５を開けて確認したり、開閉扉２５の窓２５ａを介して確認したりすることになる。
しかしながら、使用者の不注意等の何らかの原因により、仮にボックス２２が所定の位置に設置されていない状態で古紙の処理装置に細断処理を実行させると、チップが内部に溜まってしまい、チップの回収時に多大な作業を要してしまう。
そこで、制御部６は、マイクロスイッチ８２によりボックス２２が検出されない限り、スタンバイ状態のときに投入部１１に古紙が投入されても、細断処理を開始させないように制御している。これにより、チップの回収時に不要な作業を回避している。
また、マイクロスイッチ８２を取り付けた当接部８１の上面８１ｂは、ボックス２２の載置面２７よりも上側に位置しているので、ボックス２２の載置面２７にチップが溜まったとしても誤検出を防止することができる。
なお、ボックス２２の一側面２２ａが当接部８１に当接したときに、ダクト２１により移送されたチップの塊がボックス２２の底面中央に向かって落下するように位置決めされる。

ここで、本実施の形態では、マイクロスイッチ８２を用いているが、他の種類のセンサを用いることができる。すなわち、ボックス２２が設置されるべき場所に設置されているか否かを検出可能なセンサであれば、その種類は問わない。
また、ボックス２２が設置されるべき場所に設置されていない場合には、操作表示部５の図示しないＵＩ(User Interface)にその旨を表示し、装置が細断処理を開始できない状態であることを使用者に通知することも考えられる。
さらには、ボックス２２がマイクロスイッチ８２により検出されていない場合に、古紙の処理装置に対して使用者が細断処理の開始を指示したときには、例えばブザーを鳴らして警告を発することも考えられる。
もちろん、ＵＩへ表示しないようにしたり警告音を鳴らさないようにしたりすることの選択は、使用者により行うことができるように構成することも考えられる。

以上説明したように、本実施の形態では、圧縮ユニット４の下流端４２ｃの位置を装置後方寄りに、かつ、正面から見て装置左寄りに設けている。そして、圧縮ユニット４の下流端４２ｃに接続されたダクト２１は、チップの塊の移送方向を下方から上方へと変えながら正面から見て装置右方向に延び、そこから装置前方へと移送方向を変えている。ダクト２１の装置前側には、ボックス２２が位置している。
このような内部配置を採用していることから、圧縮ユニット４の下流端４２ｃからボックス２２へとチップの塊を移送する移送経路をコンパクトに構成することができる。したがって、ボックス２２を装置の内部に配置する場合でも、装置の大型化を抑制することができる。
また、ダクト２１の下流端２１ａは、ダクト２１により移送されたチップの塊がボックス２２の底面中央の方向に向かって落下するように配設されている。したがって、チップの塊をボックス２２の中央に投下する（落とす）ので、ボックス２２におけるチップの塊を安定して積み重ねることができる。

本実施の形態に係る古紙の処理装置を示す概略構成図である。 古紙の処理装置の内部を示す概略構成図である。 古紙の処理装置の内部を概略的に示す正面図である。 ダクトの正面図である。 ダクトの左側面図である。 ダクトの右側面図である。 ダクトの下流端の内面形状を説明するための説明図である。 他の実施の形態のダクトの正面図である。 他の実施の形態のダクトの左側面図である。 古紙の処理装置の内部を概略的に示す左側面図である。

符号の説明

２１，９１…ダクト、２１ａ…下流端、２２…ボックス、７１…略Ｕターンパス部、７１ａ…一端部、７１ｂ…他端部、７１ｃ，７２ａ…中心軸、７２…湾曲部、７３…突条部、９２…螺旋形状部

Claims (10)

1. 投入された用紙を細断処理して破砕片にする処理手段と、
   前記処理手段による破砕片を移送するためのダクトと、
   前記ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスと
   を含み、
   前記ダクトは、
   前記処理手段からの破砕片の移送方向を変える円弧状のパス部と、
   前記パス部の一端部に接続し、破砕片の移送方向が当該パス部の他端部に向かう方向から逸れて湾曲する湾曲部と
   を備えたことを特徴とする細断処理装置。
2. 前記ダクトの下流端が前記ボックスの上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の細断処理装置。
3. 前記ダクトの上流端が装置上面における略中央部からずれて位置することを特徴とする請求項１に記載の細断処理装置。
4. 略一定の曲率半径で中心軸が延び、投入された用紙が細断処理されて形づくられた破砕片を移送するためのダクトと、
   前記ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスと
   を含み、
   前記ダクトは、
   略同一平面内に位置する中心軸を有する略Ｕターンパス部と、
   前記略Ｕターンパス部の一端部に接続し、前記略同一平面から外れて湾曲している中心軸を有する湾曲部と
   を備えたことを特徴とする細断処理装置。
5. 前記ダクトは、前記略Ｕターンパス部と前記湾曲部とが一体成形され、
   または、複数の部材からなり当該部材同士の継ぎ目が破砕片の移送を妨げないように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の細断処理装置。
6. 前記ダクトの内面が凹凸形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の細断処理装置。
7. 前記ダクトの内面が移送方向に延びる複数の溝を有することを特徴とする請求項４に記載の細断処理装置。
8. 前記ダクトの破砕片の移送方向下流側の内径が、当該破砕片の移送方向上流側の内径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の細断処理装置。
9. 投入された用紙を細断処理して破砕片にする処理手段と、
   前記処理手段による破砕片を移送するためのダクトと、
   前記ダクトにより移送された破砕片が排出されるボックスと
   を含み、
   前記ダクトは、破砕片の移送方向を変える円弧状のパス部を複数連ねた螺旋形状部を有することを特徴とする細断処理装置。
10. 前記ダクトの断面形状が略円形であることを特徴とする請求項９に記載の細断処理装置。

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