JP2006198620A - 知能シフト型紙類細断機構及び自動シフト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はシフト回路及と回転詰り検出回路の組合せにより、紙の枚数に応じて、モーターの消耗を知能的に調節して、これを採用するシュレッダーのエネルギー節約性を図ることができる知能シフト型紙類細断機構及び自動シフト方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る紙類細断機構の制御回路の制御チップをシフト回路と電気接続して、モーターを起動するステップと、最低の段位スイッチ回路の一つだけに接続するように切り替えを行うステップと、最低の段位から更に高級な段位のスイッチ回路に接続するステップと、回転詰り検出回路から紙詰りが発生したことが検出されてきた場合は、反転スイッチ回路及び相応的な段位スイッチ回路をいっしょうに接続して、紙が脱退されるようにするステップと、により自動的なシフトを実現する。
【選択図】 図３

Description

本発明は紙類細断機構に係り、特に、知能シフトが可能な紙類細断機構及び自動シフト方法に関する。

シュレッダーはオフィスなどでよく使用されている設備である。

普通のシュレッダーに応用されている細断機構はモーターと、伝動ギヤと、回転刃組及び相応な制御回路とを備え、前記モーターには電源が外接され、また前記伝動ギヤを介して前記回転刃組と接続しており、前記制御回路はスイッチ回路を介して前記モーター電源の接続及び切断を制御する。使用時、まず紙類細断機構が待機状態になるように電源を起動し、該シュレッダーの紙投入口から紙を送入する時、前記制御回路に内置されている給紙検出回路により給紙状態が検知され、従って、該給紙検出回路から前記モーターが接続するように前記スイッチ回路に発信するが、これによりモーターが紙細断動作を行うようになる。

但し、このような紙類細断機構の作業原理は簡単であるが、不便な問題の有している。即ち、紙類を細断する場合において、前記紙投入口から投入される紙の枚数の多少に関わらず、モーターは長期に不変な高電力で運転するが、実際には不同な紙の枚数に応じて需要する電力も違って、待細断の紙がモーターの負荷を超えた場合はその運転を停止させ、あるいは、待細断の紙がとても少ない場合はモーターの電力の無駄をもたらすことになっている。

また、日常に使用されている紙類細断機構は、毎回の細断動作が終了しようとする段階になっても、モーターが十分に利用できない都合が多くて、大幅に電力の無駄を引き起こす。

以上の問題点に鑑みて、紙の枚数に応じてモーターの電力が調節され、エネルギが節約できる知能シフト型紙類細断機構及びその自動的なシフト方法を提供することが必要になる。

次に、本発明に係る実施形態に基づいて、知能シフト型紙類細断機構及びその自動的なシフト方法を説明する。

本発明の実施形態に係る知能シフト型紙類細断機構はモーターと、伝動ギヤと、回転刃組及び相応的な制御回路とを備え、前記モーターは、前記制御回路を介して電源と外接し、さらに前記伝動ギヤを介して前記回転刃組と接続しているが、ここで、前記制御回路には制御チップが内置され、該制御チップは、シフト回路及び回転詰り検出回路と電気接続し、さらに前記モーターと電気接続しており、前記制御チップは、前記回転詰り検出回路からの給紙状態の検知結果に応じて、前記シフト回路によってモーターの消耗を調節する。この中で、前記制御チップはシングルチップマイコンのチップを採用している。

コスト及び技術の問題を考えて、前記反転スイッチ回路と前記各段位スイッチ回路はリレー回路を採用することができるが、この中で前記シフト回路はタップ端と、該タップ端と電気接続している反転スイッチ回路と、各段位スイッチ回路とを備え、該反転スイッチ回路及び該各段位スイッチ回路はすべて該制御チップと電気接続している。

また、前記シフト回路はサイリスター回路を採用することができる。

更に、前記知能シフト型紙類細断機構の性能を生かすために、本発明に係る細断機構の自動なシフト方法は以下に記載のステップを含む。即ち、
ａ）いずれかの一つの段位スイッチ回路にスイッチ入れてモーターを起動するステップと、
ｂ）所定の時間が遅滞した後、最低の段位スイッチ回路の一つだけに接続するように切り替えを行うステップと、
ｃ）回転詰り検出回路から目下の段位で紙細断が行われないことが検出された場合は、さらに高級な段位のスイッチ回路に接続するようにスイッチ入りを切り替えて、再び本ステップを続けて、最高の段位に至るまで繰り返し、或は目下の段位スイッチ回路の接続を維持するステップと、
ｄ）回転詰り検出回路から紙詰りが発生したことが検出されてきた場合は、反転スイッチ回路及び相応的な段位スイッチ回路をいっしょうに接続して、紙が脱退されるようにするステップ。

ここで、前記ステップｄにおいて、前記反転スイッチ回路と同時に接続される段位スイッチ回路は最高の段位スイッチ回路である。

また、毎回の紙の細断作業が終了した後、前記制御チップはモーターが最低の消耗で運転するように、最低の段位スイッチを接続する命令が発送される。

従来の技術と比べ、本発明に係る知能シフト型紙類細断機構はシフト回路及と回転詰り検出回路の組合せにより、紙の枚数に応じて、モーターの消耗を知能的に調節して、これを採用するシュレッダーのエネルギー節約性をより一層図ることができる。

以下図面に基づいて、本発明の実施形態に対して詳細に説明する。

図１と図２に示すように、本実施形態に係る知能シフト型紙類細断機構９はシュレッダーによく応用され、該紙類細断機構９はモーター１と、伝動ギヤ２と、回転刃組３及び相応的な制御回路４とを備え、前記モーター１は、前記制御回路４を介して電源５と外接し、さらに前記伝動ギヤ２を介して前記回転刃組３と接続している。また、該紙類細断機構９の上部カバーにはトップカバー８２が設けられ、該トップカバー８２及びベース８１は互いに組合せ或は鎖固している。該紙類細断機構９が作動する時、前記モーター１を起動して、該モーター１を介して前記伝動ギヤ２を駆動し、従って前記回転刃組３を駆動して回転運動させて、紙を細断する目的を実現する。

図２に示すように、前記制御回路４には制御チップ４１が内装されているが、ここで該制御チップ４１はシングルチップマイコンのチップであって、前記シフト回路４２及び回転詰り検出回路４３と電気接続している。また、該シフト回路４２とモーター１は電気接続しており、前記制御チップ４１は該回転詰り検出回路４３により検出された給紙状態に応じて、且つ前記シフト回路４２によってモーター１の消耗を調節する。

また、図２と図３からみると、前記シフト回路４２はタップ端４２３と、該タップ端４２３と電気接続している反転スイッチ回路と、各段位スイッチ回路とを備え、該反転スイッチ回路及び該各段位スイッチ回路はすべて該制御チップ４１と電気接続している。

また、図３に示すように、前記反転スイッチ回路と前記各段位スイッチ回路はリレー回路を用い、別々に反転スイッチＫ１、低消耗スイッチＫ２、中消耗スイッチＫ３及び高消耗スイッチＫ４の四つのリレースイッチが対応して設置され、該四つのリレースイッチはすべて前記制御チップ４１とタップ端４２３の間に電気接続されている。

本発明に係るシフト方法は以下のステップにより自動シフトの目的を実現する。
ａ）最高の段位スイッチ回路を接続して、モーター１を起動する。この時、高消耗スイッチＫ４をプリング（Ｐｕｌｌｉｎｇ）し、中消耗スイッチＫ３、低消耗スイッチＫ２及び反転スイッチＫ１を全部開けることにする。
ｂ）前記制御回路４が予定時間どおり遅延して後、最低の段位スイッチ回路の一つだけに接続するように切り替えて、モーター１が最低の段位で運転するようにする。この時、低消耗スイッチＫ２だけプリングされている。
ｃ）回転詰り検出回路４３から目下の段位で紙細断が行われないことが検出された場合は、もっと高級な段位のスイッチ回路に接続されるようにスイッチ入りを切り替えて、再び本ステップを続けて、最高の段位に至るまで繰返す。前記操作を行わない時は、目下の段位スイッチ回路の接続を維持する。
ｄ）回転詰り検出回路４３から紙詰りが発生したと検出されてきた場合は、反転スイッチ回路及び相応な段位スイッチ回路をいっしょうに接続して、紙が脱退されるようにする。一般の場合は最高の段位に接続することが一番保全になる。

また、毎回の紙細断が終了した後、前記制御チップ４１は最低の段位スイッチが接続されるように命令を発送して、これによりモーター１が最低の消耗で運転する。例えば、３秒以内に給紙情報が再び検出された場合、前記モーター１はやはり最高の段位から初めて、紙の細断を続けながら、上記ステップａ〜ｄを繰り返すことにする。もし、投入された紙が無い場合は、３秒以後で前記モーター１が運転を停止し、すべてのリレースイッチが開けれて、機器全体が待機状態にある。

前記回転詰り検出回路４３はもう周知されている技術であって、主にはモーター１の正転、反転、低速回転及び停止などの状態を検出するために用いられ、その中の信号を制御チップ４１に伝送して、これにより該制御チップ４１は自動シフト操作を行う。

前記タップ端４２３も周知されている技術であって、その作業原理を簡単に説明すると以下のようである。

つまり、タップシフト原理を言うと、各タップの位置を交換することによりコイルの毎ボルトに当る巻数を変更して、即ち副コイルの巻数を変更して定子の磁界強度を弱化することによって目的を実現する。本発明においてはタップシフト方式を採用するが、主巻込、中間巻込、補助巻込の三種類の巻込方法がある。該三種類の巻込方法はそれぞれＬ型及びＴ型に接するが、この中でＬ型はさらにＬ１型とＬ２型の二種類に分ける。

更に、以下図２と図４に基づいて、前記紙類細断機構９の連結及びその作業原理を説明する。ここで、図４は本発明に係る他種の実施形態であり、該実施形態におけるサイリスター回路をシフト回路として応用する技術は周知されているものである。

図４に示すように、Ｑ２は双サイリスターであり、該双サイリスターの貫通角を制御することによって、モーターの作業電圧を制御し、不同な作業電圧に応じてモーターの温度の上昇程度も不同であるため、これにより低圧作業時において、モーターの電量を小さく、放熱を少なく、作業時間を長くする目的を実現する。逆に、高圧作業時においては、モーターの電量を大きく、放熱を多く、作業時間を短くする目的を実現する。

２２０ボルトの市電がゼロ交差する時、Ｒ１とＵ１からゼロ交差検出回路を形成する。また、制御チップＭＣＵが入力端ｐｂ.１から市電のゼロ交差を検出した場合は、数秒間の時間を遅延して前記制御チップＭＣＵが出力端ｐｂ.２からパルストリガー双サイリスターＱ２を出力する。ここで、遅延時間は０〜１０ｍｓで、遅延時間が長いほど前記双サイリスターＱ２の位相誘発角は大きくなり、従ってモーターの動作電圧も低くなる。前記出力端ｐｂ.２はホール素子と連結し、モーターの回転速度を検出するために用いられる。モーターの回転速度が遅くなる時は、前記制御チップＭＣＵは遅延時間を速やかに調節する。これにより、モーターの動作電圧を調節して、待細断の紙量と細断の時間が反比になる目的を実現することができる。

上述したように、本発明に係る知能シフト型紙類細断機構及びこれを使用したシュレッダーは省エネルギーの環境保護等をより一層有効的に実現する。

本発明の実施形態に係る知能シフト型紙類細断機構を応用したシュレッダーを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る回路原理の概略図である。 本発明のリレーをスイッチ回路とする第一実施形態に係る回路原理の概略図である。 本発明のサイリスター回路をスイッチ回路とする第二実施形態に係る回路原理の概略図である。

Claims (8)

1. モーターと、伝動ギヤと、回転刃組及び相応な制御回路とを備え、前記モーターは前記制御回路を介して電源と外接し、また前記伝動ギヤを介して前記回転刃組と接続している知能シフト型紙類細断機構であって、
   前記制御回路には制御チップが内置され、該制御チップはシフト回路及び回転詰り検出回路と電気接続し、該シフト回路は前記モーターと電気接続し、前記制御チップは前記回転詰り検出回路からの給紙状態の検知結果に応じて、且つ前記シフト回路によってモーターの消耗を調節する
   ことを特徴とする知能シフト型紙類細断機構。
2. 前記制御チップはシングルチップマイコンのチップである
   ことを特徴とする請求項１に記載の知能シフト型紙類細断機構。
3. 前記シフト回路はタップ端と、該タップ端と電気接続している反転スイッチ回路と、少なくとも二つの段位スイッチ回路とを備え、前記反転スイッチ回路及び前記各段位スイッチ回路はすべて前記制御チップと電気接続する
   ことを特徴とする請求項２に記載の知能シフト型紙類細断機構。
4. 前記反転スイッチ回路と各段位スイッチ回路は全部リレーの回路である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の知能シフト型紙類細断機構。
5. 前記シフト回路はサイリスター回路である
   ことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の知能シフト型紙類細断機構。
6. ａ）いずれかの一つの段位スイッチ回路にスイッチ入れてモーターを起動するステップと、
   ｂ）所定の時間が遅滞した後、最低の段位スイッチ回路の一つだけに接続するように切り替えを行うステップと、
   ｃ）回転詰り検出回路から目下の段位で紙細断が行われないことが検出された場合は、もっと高級な段位のスイッチ回路に接続するようにスイッチ入りを切り替えて、再び本ステップを続けて、最高の段位に至るまで繰り返し、或は目下の段位スイッチ回路の接続を維持するステップと、
   ｄ）回転詰り検出回路から紙詰りが発生したことが検出されてきた場合は、反転スイッチ回路及び相応的な段位スイッチ回路をいっしょうに接続して、紙が脱退されるようにするステップと、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の知能シフト型紙類細断機構の自動シフト方法。
7. 前記ステップｄにおいて、前記反転スイッチ回路と同時に接続される段位スイッチ回路は最高の段位スイッチ回路である
   ことを特徴とする請求項６に記載の知能シフト型紙類細断機構の自動シフト方法。
8. 毎回の紙細断が終了した後、前記制御チップは最低の段位スイッチが接続されるように命令を発送する
   ことを特徴とする請求項７に記載の知能シフト型紙類細断機構の自動シフト方法。
   

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