JP2014240039A - シュレッダ - Google Patents

Abstract

【課題】細断時の紙粉による影響を受け難い、安価で信頼性の高い細断屑満杯検出手段をもつシュレッダを提供する。
【解決手段】発光部１０ａではパルス光を放射し、受光部１０ｂでは、受光するパルス光の強さに応じて受光部１０ｂがアナログ電圧を出力するだけでなく、振幅としても現れるので、この振幅の有無も細断屑満杯の判定に使用できる。そのため細断紙粉が発光部１０ａ及び受光部１０ｂに付着しても細断屑満杯の誤判定が発生し難い。
【選択図】図３

Description

本発明は、不要になった用紙、プラスチックフィルム等を細断するシュレッダの細断時に生じる細断屑の状態を検知する細断屑検知手段を有するシュレッダに関する。

不要な用紙やプラスチックフィルム等を細断するシュレッダにおいて、屑箱内に細断した細断屑が満杯になった状態を検出する手段として、透過型のフォトセンサを使用したものや反射型のフォトセンサを使用した無接点スイッチによる細断屑満杯検出手段を有するシュレッダが提案されている。

特開平５−２７７３９１号公報

特許文献１に記載のシュレッダは、所定位置の山状に堆積した細断屑の頂上部を発光ダイオード、フォトトランジスタを使用した透過型の光センサで検出しており、細断屑が屑箱に堆積して発光ダイオードからの放射光を遮断した際に、この遮断をフォトトランジスタが検出して、出力していた検出信号がオフ（ＯＦＦ）になる。このＯＦＦ信号を制御部が識別し、細断屑が最大に堆積したと判断して、細断部の回転駆動を停止するために通電停止を行うものである。

光センサを用いた無接点スイッチによる検出手段では、透過型の光センサの場合、発光側や受光側に付着した細断時に発生する微小な紙粉により、センサ間の光が徐々に弱められ、光量が遮断時のレベルとなったときに細断屑が満杯状態と誤検出してしまうおそれがあった。このため紙粉に対する誤動作対策が必要となっていた。

上記問題は、反射型の光センサを用いた場合も同様である。細断屑の堆積量が増加すると反射面（細断屑の上面）が上昇し発光部および受光部に近接するため、受光部の受光量が増加する。細断屑が屑箱に満杯になったときの受光部の受光量を基準値と設定しておき実際の受光量をこれと比較することで満杯を検知することができる。しかしながら、発光部や受光部に紙粉が付着すると、受光部の受光量が減少してしまい、屑箱が細断屑で満杯になっても受光部は充分な光量を得ることができず、誤動作して細断屑が屑箱から溢れ出してしまうおそれがあった。上述のように、透過型センサおよび反射型センサともに、紙粉による光センサの光量減対策が必要となっていた。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、細断時の紙粉による影響を受け難い、安価で信頼性の高い細断屑満杯検出手段をもつシュレッダを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明にあたっては、廃紙を細断する細断手段と、細断手段で細断された細断屑等が落下して収容される細断屑収納部と、を備えたシュレッダであって、該細断屑収納部に堆積される細断屑の満杯を検知する光学式満杯検知手段にパルス光を使用したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明にあたっては、該光学式満杯検知手段は発光部および受光部で構成され、該発光部から放射されたパルス光を、該受光部で受光し、前記受光したパルス光の強さに応じて出力するアナログ電圧の大きさによって細断屑の満杯を判定することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明にあたっては、前記受光部で出力する電圧が、細断屑がないときの所定割合に低下した時に、細断屑が満杯と判定するように閾値を設定したことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明にあたっては、前記発光部から放射されるパルス光の周波数を、商用周波数の５０Ｈｚや６０Ｈｚ及び、その自然数倍の周波数以外に設定したことを特徴とするものである。

本発明によれば、発光部からパルス光を放射しているので、受光部では、受光するパルス光の強さに応じて受光部がアナログ電圧を出力するだけでなく、振幅としても現れるので、この振幅の有無も細断屑満杯の判定に使用できる。細断紙粉が発光部、及び受光部に付着しても細断屑満杯の誤判定が発生し難い信頼性の高い細断屑満杯検出手段をもつシュレッダを提供することができる。

本実施形態のシュレッダの斜視図 図１のシュレッダのカバーが開かれた状態を示す斜視図 図１のシュレッダの鉛直断面図 細断機構部の設置状態を説明するためのシュレッダ内部の斜視図 細断屑検知装置の発光部への入力電圧および受光部の出力電圧を示すグラフ シュレッダの電気的概略構成を示すブロック図 シュレッダの駆動制御に関するフローチャート

以下に本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施の形態は一例であり、これに限定されるものではない。

図１〜図３に示すように、このシュレッダ１は、板金で成形された直方体状の筐体２（箱体本体）と、その筐体２の上部に設けられた廃紙を配置する直方体の廃紙収納スペース４と、この廃紙収納スペース４を覆うように、カバー３が開閉可能に設けられている。このカバー３には廃紙の外部挿入口３１が設けられている。また、廃紙収納スペース４の底部には、廃紙を下方へ案内するオートフィード機構５が構成され、オートフィード機構５のさらに下方には、廃紙を細断する細断機構部６が設けられている。細断機構部６の下方には細断した屑を収納する細断屑収納ボックス７が配置されている。

図２、図３に示すように、オートフィード機構５は、廃紙収納スペース４の底部の中央付近に廃紙の長手方向と直交する方向に廃紙が進入するスリット状の挿入口５１が設けられている。前記スリット状の挿入口５１を挟んで対称位置にスリットの方向と平行な軸線をもつ案内ローラー５２が、対をなして２列ずつ、回転支軸となるシャフト５３の軸方向に所定の間隔をおいて直列連結して配置されている。

図３に示すように、細断機構部６は、案内ローラー５２の中心軸線に平行な軸線を持って配置された一対のシュレッダカッタ６１を装備している。上述した挿入口５１の直下には、両シュレッダカッタ６１間の隙間が位置している。モータ６４及び歯車装置６５（図４）によってシュレッダカッタ６１が回転駆動されるが、挿入口５１を挟んで同じ側にある案内ローラー５２とシュレッダカッタ６１は伝動歯車によって同期駆動されていて同じ方向に回転する。挿入口５１を通過した廃紙は案内ローラー５２によってシュレッダカッタ６１間の隙間に案内され細断される。尚、シュレッダカッタ６１は、安全のために薄板板金を折り曲げ成形したカバー６３で覆われている。

上述のように構成されたシュレッダ１の動作について説明する。廃紙が少量の場合には、カバー３に形成した外部挿入口３１から廃紙を挿入する。挿入された廃紙は前記挿入ガイド部３６を通り、案内ローラー５２間を経て挿入口５１に案内され細断機構部６で細断される。（図３）

次に多量の廃紙を細断する場合について説明する。図２、図３に示すように廃紙を廃紙収納スペース４に配置し、カバー３を閉塞する。このとき、廃紙収納スペース４のほぼ中央付近の廃紙の下面が、案内ローラー５２によりやや盛り上がった状態となり、廃紙の束の上面は、紙押えパッド３３により押圧されるとともに、廃紙の中央部が押圧ローラー３２よりも内側に位置する圧紙部３７によって押圧される。これによって廃紙が挿入口５１側へ円弧状に膨らみ挿入口５１に進入しやすくなる。

この状態でモータ６４を駆動すると、最下層の廃紙が案内ローラー６２によって挿入口５１に引き込まれ、二つ折り状態になって挿入口５１の下方にあるシュレッダカッタ６１に侵入し細断される。この引き込み動作が連続して行われ、最下層の廃紙から順に二つ折り状態になってシュレッダカッタ６１に導かれ細断されていく。

細断が進み、束になった廃紙の高さが小さくなっていくと、カバー３のコイルバネ３５によって圧紙部３７及び押圧ローラー３２と紙押えパッド３３が下方に付勢されるため、廃紙の上面を常時押圧することになる。細断された細断屑９は、その下方にある細断屑収納ボックス７に収納される。

次に当該発明に関する細断屑満杯検出手段について説明する。細断屑検出装置１０は図３に示すように発光部１０ａと受光部１０ｂを備える。発光部１０ａは細断屑収納ボックス７の上部開口面近傍の筐体２の内側に設置され、細断屑収納ボックス７が満杯となった際に、細断屑の位置を検出する発光ダイオードであり、受光部１０ｂは発光部１０ａと対向する筐体の内側に設置され、発光ダイオードからの放射光を検出するフォトトランジスタである。

細断屑検出装置１０では、発光部１０ａの発光ダイオードから発光するパルス光を、受光部１０ｂのフォトトランジスタで受光すると、図示しない回路部でパルス検出して、その受光の強さに応じてアナログ電圧Ｖを出力する。前記発光部から放射されるパルス光の周波数は、商用周波数の５０Ｈｚや６０Ｈｚ及びその自然数倍の周波数以外に設定することが望ましく、本実施例では８０Ｈｚの周波数に設定している。

シュレッダ１の上面には操作パネル（表示装置）２１を備え、その中に細断屑が満杯になった際に点灯する発光ダイオード（ＬＥＤ）による表示部２２を設けている。（図１、図２）

次に、図６に上記シュレッダの電気的構成を示す。全体を制御する制御部２０には、マイクロコンピュータのＣＰＵ４０を備え、用紙検知センサ１５や細断屑検出装置１０および操作パネル（表示装置）２１を接続する。

ＣＰＵ４０は、細断屑検知装置１０の発光部１０ａを駆動する図示しないドライバを動作して発光ダイオードからパルス光を放射させる。さらに受光するパルス光の強さに応じて受光部１０ｂが出力するアナログ電圧の大きさに基づき、細断屑が満杯であるか否かを判定する。また、用紙検知センサ１５で用紙の通過を検知したとき、シュレッダカッタ６１の回転駆動用モータ６４を駆動するトライアック１６を動作させる。

上記受光部１０ｂの出力波形は、細断屑が堆積して細断屑収納ボックス７が満杯になるまでは、図５（ａ）のグラフに示すように、振幅（アナログ電圧の大きさ）が充分に大きい。しかし、図５（ｄ）のグラフに示す受光部１０ｂの出力波形には振幅が現れず波形に全く変化点が見られない。この状態が、細断屑収納ボックス７が細断屑で満杯になった時で、発光部１０ａで放射するパルス光が細断屑で遮断され受光部１０ｂでパルス光を全く受光できない状態である。受光部１０ｂでは、受光するパルス光の強さに応じて受光部１０ｂがアナログ電圧を出力するだけでなく、振幅としても現れるので、この振幅の有無も細断屑満杯の判定に使用できる。細断屑満杯の判定は、前記受光部１０ｂの出力波形の振幅が小さい状態（図５（ｃ））でアナログ電圧の出力が限りなくゼロ（０）に近い場合、具体的には図５（ａ）で示す受光部出力電圧値に対して１０％に低下した場合に、ＣＰＵ４０で細断屑が満杯であると判定するように閾値（Ｖ０）を設定している。

図５（ｂ）のグラフは、受光部１０ｂのフォトトランジスタに細断紙粉が付着した状態を再現するもので、前記フォトトランジスタの受光面にティッシュを１枚貼り付けたときの出力波形である。この状態でも振幅が小さくなり、アナログ電圧の出力が低くはなるが、前記満杯の判別基準の閾値（Ｖ０）以下まで低下していないので満杯とは判定しない。

上述したシュレッダの細断処理をＣＰＵ４０で自動制御する場合について、図７のフローチャートに沿って説明する。

電源をＯＮにし、ＣＰＵ４０からの出力信号により図示しないドライバを駆動する。図７に示すように、ステップＳ１にて、細断屑検知装置１０の発光部１０ａからパルス光を放射する。次にステップＳ２に進み、受光部１０ｂに入る入射光の強さに応じてアナログ電圧を出力し、その出力電圧から細断屑が満杯であるか判定して、満杯であれば表示部２２のＬＥＤを点灯させ満杯であることを表示する。前記受光部１０ｂからのアナログ出力電圧が閾値以上であれば次のステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、用紙検知センサ１５がＯＮであるか判別し、ＯＮであればステップＳ４に進みカッタ駆動モータ６４を駆動させる。用紙検知センサ１５がＯＮでなければステップＳ２，Ｓ３を繰り返す。

ステップＳ４ではカッタ駆動モータ６４を駆動してシュレッダカッタ６１を回転し、用紙はシュレッダカッタ６１間の隙間に案内され細断される。細断後の細断屑を細断屑収納ボックス７に落としてその中に収納する。次にステップＳ５に進み、前記受光部１０ｂからのアナログ出力電圧が閾値以上であればステップＳ３・Ｓ４・Ｓ５を繰り返す。アナログ出力電圧が閾値以下になるとステップＳ６・Ｓ７に進み、カッタ駆動モータ６４をＯＦＦにしてシュレッダカッタの回転を停止して表示部２２のＬＥＤを点灯させ細断屑収納ボックス７が満杯であることを表示する。

前述したように、発光部１０ａではパルス光を放射し、受光部１０ｂが受光するパルス光の強さに応じて出力するアナログ電圧の大きさで細断屑の満杯を判定するので、細断紙粉が発光部１０ａ及び受光部１０ｂに付着しても細断屑満杯の誤判定が発生し難い信頼性の高い細断屑満杯検出手段をもつシュレッダを提供することができる。

１ シュレッダ
２ 筐体
３ カバー
４ 廃紙収納スペース
５ オートフィード機構
６ 細断機構部
７ 裁断屑収納ボックス
１０ 細断屑検出装置
１０ａ 発光部
１０ｂ 受光部
１５ 用紙検知センサ
１６ トライアック
２０ 制御部
２１ 操作パネル（表示装置）
２２ 表示部
４０ ＣＰＵ

Claims (4)

1. 廃紙を細断する細断手段と、
   細断手段で細断された細断屑等が落下して収容される細断屑収納部と、
   を備えたシュレッダであって、
   該細断屑収納部に堆積される細断屑の満杯を検知する光学式満杯検知手段に
   パルス光を使用したことを特徴とするシュレッダ。
2. 該光学式満杯検知手段は発光部および受光部で構成され、
   該発光部から放射されたパルス光を、該受光部で受光し、
   前記受光したパルス光の強さに応じて出力するアナログ電圧の大きさによって
   細断屑の満杯を判定することを特徴とする請求項１に記載のシュレッダ。
3. 前記受光部で出力する電圧が、細断屑がないときの所定割合に低下した時に、
   細断屑が満杯と判定するように閾値を設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項２に記載のシュレッダ。
4. 前記発光部から放射されるパルス光の周波数は、商用周波数の５０Ｈｚや６０Ｈｚ及びその自然数倍の周波数以外に設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のシュレッダ。