JP2022034388A - シート加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】加工装置の加工刃を高精度に位置決めできるシート加工機を提供する。【解決手段】加工刃４５，５５を有する加工装置４０，５０と、搬送方向に直交する幅方向Ｗに延在して、加工刃の作動に関係する駆動軸３５と、駆動軸を駆動する軸駆動モータと、駆動軸の回転位置を検出する回転位置検出手段７０と、幅方向に加工装置を移動させる幅方向駆動モータと、軸駆動モータおよび幅方向駆動モータの動作を制御する制御部とを備え、制御部は、回転位置検出手段によって検出された駆動軸の回転位置に基づいて駆動軸が所定の回転位置となるように軸駆動モータを制御し、且つ、駆動軸が所定の回転位置を保ったままで、加工装置が所定の加工位置に移動するように幅方向駆動モータを制御する。【選択図】図７

Description

この発明は、シート加工機に関する。

特許文献１は、シートに対して搬送方向に沿った加工を施す加工刃を有する加工装置を備えるシート加工機を開示する。

特開２００７－３１９９６９号公報

特許文献１のシート加工機では、加工装置を搬送方向に直交する幅方向に移動させて、加工装置を加工基準位置に対して位置決めするとき、加工装置の加工刃の位置が安定しないために、加工装置を移動するごとに位置ズレを生じることがある。すなわち、特許文献１のシート加工機では、加工装置の加工刃を高精度に位置決めすることが困難であり、加工位置に微妙なズレが生じるおそれがある。

したがって、この発明の解決すべき技術的課題は、加工装置の加工刃を高精度に位置決めできるシート加工機を提供することである。

上記技術的課題を解決するために、この発明によれば、以下のシート加工機が提供される。

すなわち、この発明に係るシート加工機は、
シートを搬送方向に搬送しながら前記シートを加工するシート加工機であって、
加工刃を有する加工装置と、
前記搬送方向に直交する幅方向に延在して、前記加工刃の作動に関係する駆動軸と、
前記駆動軸を駆動する軸駆動モータと、
前記駆動軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記幅方向に前記加工装置を移動させる幅方向駆動モータと、
前記軸駆動モータおよび前記幅方向駆動モータの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記回転位置検出手段によって検出された前記駆動軸の前記回転位置に基づいて前記駆動軸が所定の回転位置となるように前記軸駆動モータを制御し、且つ、前記駆動軸が前記所定の回転位置を保ったままで、前記加工装置が所定の加工位置に移動するように前記幅方向駆動モータを制御することを特徴とする。

上記構成によれば、駆動軸が所定の回転位置を保ったままで加工装置が所定の加工位置に位置することによって、加工装置の加工刃の位置が安定するので、加工装置の加工刃を高精度に位置決めできる。

この発明の一実施形態に係るシート加工機の全体構成を模式的に示す縦断面図である。 図１に示したシート加工機の機能ブロック図である。 図１に示したシート加工機の要部を上から見た模式的平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。 図４に示したシート加工機の要部の拡大図である。 図５に示した要部の斜視図である。 図１に示したシート加工機における第３加工ユニットの斜視図である。 図７に示した第３加工ユニットの要部の拡大図である。 図７に示した第３加工ユニットを反対側から見たときの斜視図である。 図９に示した第３加工ユニットの要部の拡大図である。 図１０に示す状態から駆動軸を回転させて、回転位置センサによって被検出部を検出している状態（反射面が、検出面に対面している状態）を示す模式的平面図である。 理想的な状態にある加工装置の加工基準位置検出を説明する図である。 左下がりに傾斜した状態にある加工装置の加工基準位置検出を説明する図である。 右下がりに傾斜した状態にある加工装置の加工基準位置検出を説明する図である。 シート加工機における加工装置の位置決め制御に係るフローチャートである。 第３の迷光抑制構造を説明する図である。 第４の迷光抑制構造を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、シート加工機１を説明する。説明の都合上、シート２の搬送経路２０を挟んだ上側および下側を、それぞれ、「上」および「下」と呼び、搬送方向Ｓに直交する方向（搬送方向Ｓと直交する水平方向）を、幅方向Ｗと呼んでいる。また、搬送方向Ｓの上流側から見た状態で「右側」および「左側」を規定している。また、この発明では、シート２は、例えば、用紙、樹脂薄板、フィルムなどである。

（シート加工機の全体構成）
図１に示すように、シート加工機１は、本体１０の搬送経路２０の上流側および下流側に、供給トレイ１１および排出トレイ１２をそれぞれ備えている。

本体１０は、供給トレイ１１に載置されたシート２を１枚ずつ本体１０に送り込む吸引式搬送ベルトを備える。本体１０内では、所定の領域毎に独立した複数個の搬送用モータ（詳細は後述する）によって駆動される複数個の対のローラ２１を含むシート搬送部によって、シート２を搬送方向Ｓに搬送する。したがって、複数個の対のローラ２１が搬送方向Ｓに並んで配置されることによって、搬送方向Ｓに延在する搬送経路２０が形成されている。搬送経路２０上には、搬送経路２０の上流側から、搬送補正部、情報読取部およびリジェクト部など（いずれも図示せず）を経て、第１加工ユニット３、第２加工ユニット４および第３加工ユニット５などが設けられている。第１加工ユニット３、第２加工ユニット４および第３加工ユニット５は、本体１０に装着されている。シート加工機１は、シートの加工によって発生する切屑を収容するためのゴミ箱１０１を本体１０内の底部に有する。

本体１０は、シート加工機１における各種動作を制御するための制御部６を備える。図２は、シート加工機１の機能ブロック図である。制御部６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、シート搬送部、第１加工ユニット３、第２加工ユニット４、および第３加工ユニット５などにおける各種動作を制御する。制御部６は、後述する幅方向駆動モータ１３および軸駆動モータ１４を制御する。制御部６は、各種メモリと、各種の入力デバイスや出力デバイスとを通じて、各種の演算処理や加工処理や判断処理の制御を行う。

制御部６には、各種プログラムが格納されているＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）や各種情報が格納されているＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）やＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去書き込み可能なメモリ）などの各種メモリが接続されている。制御部６には、ボタンやスイッチなどの入力部やディスプレイなどの表示部を有する操作表示部、音や光でエラーの発生を報知する報知部などを有する操作パネルが接続されている。操作表示部は、作業者が枚数などのデータや、加工位置などの加工処理情報を入力するための入力部として働く。

制御部６には、供給用モータや供給台昇降モータやメインモータなどのシート搬送用駆動源と、幅方向駆動モータ１３や軸駆動モータ１４や裁断用モータやオプション用モータなどのシート加工用駆動源とが接続されている。制御部６には、供給検出センサやシート位置検出センサやＣＣＤセンサや排出センサや回転位置センサ２７や基準位置センサ６５などの各種センサが接続されている。

幅方向駆動モータ１３や軸駆動モータ１４などは、例えば、ステッピングモータである。ステッピングモータは、パルス信号を与えることによって所定のステップ単位でモータ軸が回転して回転の角度および速度を正確に制御できるので、加工装置の加工位置や、駆動軸３５の回転位置を高速に且つ高精度に制御できる。

制御部６は、後述する回転位置センサ２７と協働して、駆動軸３５の一端部３９に固設されて駆動軸３５と一体に回転する被検出部７２の回転位置を検出し、駆動軸３５の回転位置が所定の回転位置になるように軸駆動モータ１４を制御する。制御部６は、後述する基準位置センサ６５と協働して加工装置４０，５０の加工基準位置を検出し、加工基準位置に基づいて加工装置４０，５０が所定の加工位置に移動するように幅方向駆動モータ１３を制御する。

（加工ユニット）
図３は、図１に示したシート加工機１の要部を上から見た模式的平面図である。図３に示すように、シート加工機１は、複数の加工ユニットを有し、例えば、第１加工ユニット３（図３においては図示を省略している）、第２加工ユニット４、および、第３加工ユニット５を有する。第１加工ユニット３、第２加工ユニット４、および、第３加工ユニット５は、本体１０の左側および右側に位置する本体側板２５，２５に対して着脱可能に構成される。左側および右側に位置する幅方向駆動モータ１３，１３は、それぞれ、左側および右側に位置する本体側板２５，２５の外側面に取り付けられる。なお、図３においては、一部の幅方向駆動モータ１３の図示を省略している。図２には図示するが図３には図示しない軸駆動モータ１４は、例えば、右側（他端側）に位置する本体側板２５の外側面に取り付けられる。

例えば、第１加工ユニット３は、シート２の搬送方向に沿ってミシン目を形成するミシン目加工を行い、第２加工ユニット４は、シート２の搬送方向に沿ってクリースを形成するクリース加工を行い、第３加工ユニット５は、シート２の搬送方向に沿ってスリット加工を行う。以下、第３加工ユニット５について説明するが、基本的な構成は、他の加工ユニット、すなわち第１加工ユニット３および第２加工ユニット４も同じである。なお、図３では、第３加工ユニット５に対応する幅方向駆動モータ１３を右側に図示しているが、左側に位置するすなわち回転位置センサ２７の側に位置する幅方向駆動モータ１３の図示を省略している。

図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図４に示すように、第３加工ユニット５は、ユニット筐体３０と、一方および他方のネジ軸３４，３４と、駆動軸３５と、第１ガイド軸３６と、第２ガイド軸３７と、左側および右側に位置する上加工装置４０，４０と、左側および右側に位置する下加工装置５０，５０とを有する。

ユニット筐体３０は、ユニット上板３１と、左側および右側に位置するユニット側板３２，３２とを有する。ユニット側板３２は、その外側面にユニット側面３３を有する。一方および他方のネジ軸３４，３４と、駆動軸３５と、第１ガイド軸３６と、第２ガイド軸３７とが、左側および右側に位置するユニット側板３２，３２によって支持されるとともに、左側および右側に位置するユニット側板３２，３２との間に幅方向Ｗに平行に延在するように配設される。一方および他方のネジ軸３４，３４は、ユニット筐体３０の内部スペースの上部において、同じ高さ位置に設けられる。一方および他方のネジ軸３４，３４の下方には、第１ガイド軸３６が設けられる。第１ガイド軸３６の下方には、駆動軸３５が設けられる。駆動軸３５の下方には、第２ガイド軸３７が設けられる。

左側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０は、一体となるように構成されている。左側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０の作動には、一方のネジ軸３４と、第１ガイド軸３６および第２ガイド軸３７と、駆動軸３５とが、使用される。一方のネジ軸３４は、ギアなどの幅方向駆動機構を介して、左側に位置する幅方向駆動モータ１３によって駆動される。一方のネジ軸３４が回転すると、左側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０が第１ガイド軸３６および第２ガイド軸３７に沿って幅方向Ｗに移動する。

左側に位置する上加工装置４０は、上ハウジング４１を有する。上ハウジング４１の上部には、一方のネジ軸３４が螺挿されており、一方のネジ軸３４が回転すると、上ハウジング４１は、第１ガイド軸３６に沿って幅方向Ｗに移動する。左側に位置する下加工装置５０は、下ハウジング５１を有する。下ハウジング５１は、上ハウジング４１に対して連結されている。したがって、下ハウジング５１は、上ハウジング４１と一体的に第２ガイド軸３７に沿って幅方向Ｗに移動する。

右側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０は、一体となるように構成されている。右側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０の作動には、他方のネジ軸３４と、第１ガイド軸３６および第２ガイド軸３７と、駆動軸３５とが、使用される。他方のネジ軸３４は、ギアなどの幅方向駆動機構を介して、右側に位置する幅方向駆動モータ１３によって駆動される。他方のネジ軸３４が回転すると、右側に位置する上加工装置４０および下加工装置５０が第１ガイド軸３６および第２ガイド軸３７に沿って幅方向Ｗに移動する。

右側に位置する上加工装置４０は、上ハウジング４１を有する。上ハウジング４１の上部には、他方のネジ軸３４が螺挿されており、他方のネジ軸３４が回転すると、上ハウジング４１は、第１ガイド軸３６に沿って幅方向Ｗに移動する。右側に位置する下加工装置５０は、下ハウジング５１を有する。下ハウジング５１は、上ハウジング４１に対して連結されている。したがって、下ハウジング５１は、上ハウジング４１と一体的に第２ガイド軸３７に沿って幅方向Ｗに移動する。

左側および右側に位置する上ハウジング４１，４１は、それぞれ、例えば、上回転刃４５を有する。左側および右側に位置する下ハウジング５１，５１は、それぞれ、例えば、下回転刃５５を有する。上回転刃４５および下回転刃５５は、加工刃である。上回転刃４５は、駆動軸３５と共に回転する回転刃である。下回転刃５５は、上回転刃４５に摺接し、上回転刃４５の回転にともなって従動回転する回転刃である。上回転刃４５および下回転刃５５によって、加工作用部Ｃが形成される。

駆動軸３５の外周面には、幅方向Ｗに延在するキー溝が形成され、上回転刃４５のボス部の内周面には、キー溝に嵌合するキーが設けられている。これにより、上回転刃４５のボス部は、駆動軸３５の外周面に幅方向Ｗに移動自在に嵌合するとともに駆動軸３５と一体的に回転するように、駆動軸３５にキー結合する。

左側および右側に位置する下加工装置５０，５０は、それぞれ、延在部６０，６０を有する。延在部６０は、下加工装置５０の下部から下方に延在する。延在部６０は、加工基準位置となる基準端６１を有する。基準端６１は、延在部６０の下端に形成される。基準端６１を検出するために、基準位置センサ６５が設けられている。基準位置センサ６５は、第２ステー６９によって、本体側板２５に支持される。基準位置センサ６５は、対の発光部６５ａおよび受光部６５ｂを有する透過型の光センサである。基準位置センサ６５では、基準端６１が発光部６５ａおよび受光部６５ｂの間を通過するときに、発光部６５ａから出射された測定光が遮られることによって、または、遮られていた測定光が受光部６５ｂに入射することによって、基準端６１が検出される。

（回転位置検出手段）
図４から図１１、図１６および図１７を参照しながら、回転位置検出手段７０を説明する。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図４に示したシート加工機の要部の拡大図である。図６は、図５に示した要部の斜視図である。図７は、図１に示したシート加工機における第３加工ユニットの斜視図である。図８は、図７に示した第３加工ユニットの要部の拡大図である。図９は、図７に示した第３加工ユニットを反対側から見たときの斜視図である。図１０は、図９に示した第３加工ユニットの要部の拡大図である。図１１は、図１０に示す状態から駆動軸３５を回転させて、回転位置センサ２７によって被検出部７２を検出している状態（反射面７６が、検出面２８に対面している状態）を示す模式的平面図である。図１６は、第３の迷光抑制構造８３を説明する図である。図１７は、第４の迷光抑制構造８５を説明する図である。

図４、図７および図９に示すように、回転位置検出手段７０は、図示しない軸駆動モータ１４が配設される他端側の反対側に、すなわち本体１０の一端側に、配設される。回転位置検出手段７０は、例えば、搬送方向Ｓの上流側から見て、本体１０の左側に配設される。これにより、回転位置検出手段７０が、軸駆動モータ１４と干渉することを防止できる。回転位置検出手段７０は、被検出部７２と、回転位置センサ２７とを有する。回転位置センサ２７は、被検出部７２に対して離間配置される。

被検出部７２は、駆動軸３５の一端側（左側）に位置する一端部３９に固設されて駆動軸３５と一体に回転する。シート２を加工するときの駆動軸３５の回転速度は、非常に高速であるが、駆動軸３５の回転位置を検出するときの駆動軸３５の回転速度は、被検出部７２の回転位置が検出できるように低速であることが好ましい。被検出部７２は、例えば、一端部３９に対してネジ止めされる。被検出部７２は、駆動軸３５の径方向外側に位置することが好ましい。これにより、駆動軸３５の端部（端面）によって反射される迷光を抑制できる。そして、被検出部７２は、Ｌ字状に折り曲げられた反射部７５を有する。反射部７５は、回転位置センサ２７に対面する側において、反射面７６を有する。

回転位置センサ２７は、本体側板２５に形成された設置開口に取り付けられた第１ステー２９によって、本体側板２５に支持される。回転位置センサ２７は、例えば、対の発光部２７ａおよび受光部２７ｂが設けられた検出面２８を有する反射型の光センサである。発光部２７ａは、測定光Ａ１を出射する。受光部２７ｂは、測定光Ａ１が反射面７６で反射された反射光Ａ２を受光する。測定光Ａ１は、例えば、赤外光である。

図１１に示すように、回転位置センサ２７の検出面２８は、反射部７５の反射面７６に対して平行に対面するが、ユニット側板３２のユニット側面３３に対して非平行に対面するように構成されている。すなわち、検出面２８は、ユニット側面３３に対して、或る大きさの交差角度で交差する。ユニット側面３３は、ユニット側板３２において、検出面２８に対面する側の面である。回転位置センサ２７では、回転する反射部７５の反射面７６が、発光部２７ａから出射された測定光Ａ１を反射して、反射面７６で反射された反射光Ａ２を受光部２７ｂで受光することによって、被検出部７２の回転位置を検出する。これにより、非接触の回転位置検出を高精度に且つ低コストで実現できる。なお、反射面７６で反射されることなくそのまま進む測定光Ａ１は、迷光Ｂ１となる。

検出面２８は、ユニット側面３３に対して、例えば、５度から１５度の交差角度で交差し、例えば１０度の交差角度で交差する。言い換えると、検出面２８は、迷光Ｂ１が入射しないように、ユニット側面３３に対して非平行に対面する。これにより、反射面７６で反射されない迷光Ｂ１が受光部２７ｂに入射することを抑制でき、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。したがって、ユニット側面３３に対して非平行に対面する検出面２８は、第１の迷光抑制構造として働く。

図６、図９、図１０および図１１に示すように、低反射部８０が、ユニット側板３２のユニット側面３３の迷光発生領域に配設される。低反射部８０は、測定光Ａ１の波長領域で低反射率を有する。ユニット側面３３の迷光発生領域は、回転する反射部７５の反射面７６が、検出面２８に対面しないとき、測定光Ａ１の入射および反射によって迷光Ｂ１を発生させる領域である。

低反射部８０は、発光部２７ａからの測定光Ａ１を吸収して反射を抑制するので、迷光Ｂ１が受光部２７ｂに入射することを抑制して、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。低反射部８０は、例えば、発泡構造を有する黒色樹脂シートである。その他の低反射部８０としては、細かくカットされた黒染繊維群を基材に直立した状態で均一に密集植毛したシート、または、ユニット側面３３の迷光発生領域を黒色に塗装した黒色塗装部などが例示される。低反射部８０は、第２の迷光抑制構造として働く。

また、迷光抑制構造は、上記のように回転位置センサ２７の検出面２８をユニット側板３２のユニット側面３３に対して非平行に対面する構成で実現することに加えて、例えば下記のような構成によっても実現できる。

図１６に示すように、第１の傾斜面８３が、厚い厚みを有するユニット側板３２に配設される。ユニット側板３２は、凹部８２を形成可能な厚みを有する金属板であり、例えば、１０ｍｍの厚みを有する。回転位置センサ２７の検出面２８は、ユニット側板３２のユニット側面３３に対して平行に対面している。凹部８２は、回転位置センサ２７の検出面２８に対面するユニット側面３３の側において、例えば、切削によって形成される。凹部８２は、回転位置センサ２７の発光部２７ａの側に、検出面２８に対して非平行に対面する第１の傾斜面８３を有する。第１の傾斜面８３は、検出面２８に対して、例えば、５度から１５度の交差角度で交差し、例えば１０度の交差角度で交差する。

回転する反射部７５の反射面７６が、検出面２８に対面しないとき、測定光Ａ１が、迷光Ｂ１として、ユニット側板３２に達する。しかしながら、第１の傾斜面８３が検出面２８に対して非平行に対面する構造であるので、迷光Ｂ１が第１の傾斜面８３で受光部２７ｂとは異なる方向に逸らされる。これにより、迷光Ｂ１が、逸らされた迷光Ｂ２になって、逸らされた迷光Ｂ２が受光部２７ｂに入射することを抑制でき、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。したがって、第１の傾斜面８３を検出面２８に対して非平行に対面する構造は、第３の迷光抑制構造として働く。

図１７に示すように、折り曲げ部８４が、薄い厚みを有するユニット側板３２に配設される。ユニット側板３２は、折り曲げ加工可能な厚みを有する金属板であり、例えば、２ｍｍの厚みを有する。回転位置センサ２７の検出面２８は、ユニット側板３２のユニット側面３３に対して平行に対面している。折り曲げ部８４は、回転位置センサ２７の検出面２８から遠ざかるように折り曲げられる。折り曲げ部８４は、検出面２８に対面するユニット側面３３の側に、検出面２８に対して非平行に対面する第２の傾斜面８５を有する。第２の傾斜面８５は、検出面２８に対して、例えば、５度から１５度の交差角度で交差し、例えば１０度の交差角度で交差する。

回転する反射部７５の反射面７６が、検出面２８に対面しないとき、発光部２７ａからの測定光Ａ１が、迷光Ｂ１として、ユニット側板３２に達する。しかしながら、第２の傾斜面８５が検出面２８に対して非平行に対面する構造であるので、迷光Ｂ１が第２の傾斜面８５で受光部２７ｂとは異なる方向に逸らされる。これにより、迷光Ｂ１が、逸らされた迷光Ｂ２になって、逸らされた迷光Ｂ２が受光部２７ｂに入射することを抑制でき、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。したがって、第２の傾斜面８５を検出面２８に対して非平行に対面する構造は、第４の迷光抑制構造として働く。

（位置ずれの発生原因）
加工装置４０，５０の位置ずれの発生原因を検討したので、図１２～図１４を参照しながら説明する。図１２は、理想的な状態にある加工装置４０，５０の加工基準位置検出を説明する図である。図１３は、左下がりに傾斜した状態にある加工装置４０，５０の加工基準位置検出を説明する図である。図１４は、右下がりに傾斜した状態にある加工装置４０，５０の加工基準位置検出を説明する図である。

図１２に示すように、駆動軸３５が幅方向Ｗに直線状に延在して、駆動軸３５と第１ガイド軸３６と第２ガイド軸３７とが平行である場合（すなわち理想的な場合）を考える。この場合、上加工装置４０および下加工装置５０による加工作用部Ｃが、基準端６１を通る延長線（一点鎖線で図示）上に位置する。すなわち、図１２において一点鎖線で図示する１つの延長線上には、加工作用部Ｃおよび基準端６１の両方が位置する。一点鎖線で図示する１つの延長線は、駆動軸３５と第１ガイド軸３６と第２ガイド軸３７との各延在方向に直交する方向に延在する。例えば、当該延長線上に位置する基準端６１は、第２ステー６９で本体側板２５に支持される基準位置センサ６５によって検出される。なお、説明を簡略化するために、加工作用部Ｃおよび基準端６１の両方が、一点鎖線で図示する１つの延長線上に位置するとしたが、加工作用部Ｃまたは基準端６１のいずれか一方が、一点鎖線で図示する１つの延長線からずれた位置にあってもよい。

図１２に示す理想的な場合、ネジ軸３４の回転によって、上加工装置４０および下加工装置５０が、それぞれ、第１ガイド軸３６および第２ガイド軸３７に沿って幅方向Ｗにスムーズに移動する。そして、基準位置センサ６５によって検出される基準端６１の検出位置に対応する加工作用部Ｃの位置は、上加工装置４０および下加工装置５０の幅方向Ｗの位置と、駆動軸３５の回転位置とによって変動しない。

しかしながら、上述したように、駆動軸３５の外周面には、幅方向Ｗに延在するキー溝が形成されている。キー溝を加工するとき、僅かな反りや歪みが駆動軸３５に生じる。したがって、現実的には、駆動軸３５は、幅方向Ｗに直線状に延在することがほとんど無く、わずかに反っている。

図１３では誇張して図示しているが、駆動軸３５が僅かに反っていて、上加工装置４０および下加工装置５０が左下がりに僅かに傾いている場合を考える。この場合、基準端６１を検出する基準位置センサ６５の位置は、本体側板２５に固定して支持されているので、上加工装置４０および下加工装置５０の左下がりの傾きの影響を受けない。しかしながら、加工作用部Ｃの位置は、上加工装置４０および下加工装置５０の左下がりの傾きの影響を受けるため、加工作用部Ｃおよび基準端６１の両方が、図１２のように一点鎖線で図示する１つの延長線上に位置することが阻害される。その結果、加工作用部Ｃを通る延長線（図１３において左側の一点鎖線で図示）と、基準端６１を通る延長線（図１３において右側の一点鎖線で図示）との２つの延長線が、存在することになる。２つの延長線は、例えば、幅方向Ｗにおいて第１距離Ｘ１で離間している。幅方向Ｗにおける第１距離Ｘ１は、駆動軸３５の回転位置によって変動するので、基準端６１の検出位置を基準にした、加工作用部Ｃの高精度な位置決めを困難にする。

図１４でも誇張して図示しているが、駆動軸３５が僅かに反っていて、上加工装置４０および下加工装置５０が右下がりに僅かに傾いている場合を考える。この場合も、基準端６１を検出する基準位置センサ６５の位置は、本体側板２５に固定して支持されているので、上加工装置４０および下加工装置５０の右下がりの傾きの影響を受けない。しかしながら、加工作用部Ｃの位置は、上加工装置４０および下加工装置５０の右下がりの傾きの影響を受けるため、加工作用部Ｃおよび基準端６１の両方が、図１２のように一点鎖線で図示する１つの延長線上に位置することが阻害される。その結果、加工作用部Ｃを通る延長線（図１４において右側の一点鎖線で図示）と、基準端６１を通る延長線（図１４において左側の一点鎖線で図示）との２つの延長線が、存在することになる。２つの延長線は、例えば、幅方向Ｗにおいて第２距離Ｘ２で離間している。幅方向Ｗにおける第２距離Ｘ２は、駆動軸３５の回転位置によって変動するので、基準端６１の検出位置を基準にした、加工作用部Ｃの高精度な位置決めを困難にする。

現実的には、駆動軸３５の反りや歪みによって、上加工装置４０および下加工装置５０の傾きが生じている。このため、加工装置４０および下加工装置５０の幅方向Ｗの位置と、駆動軸３５の回転位置とによって、基準端６１の検出位置を基準にした、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５の位置（すなわち、加工作用部Ｃの位置）が変動する。その結果、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５（すなわち、加工作用部Ｃ）を高精度に位置決めすることが妨げられる。そこで、本願発明では、回転位置検出手段７０が駆動軸３５の回転位置を検出して、検出された駆動軸３５の回転位置に基づいて駆動軸３５が所定の回転位置となるように軸駆動モータ１４が制御される。

制御部６は、駆動軸３５が所定の回転位置を保ったままで加工装置４０，５０が幅方向Ｗにおける所定の加工位置に位置するように制御する。これにより、基準端６１を加工基準位置とした、上加工装置４０および下加工装置５０の幅方向Ｗの位置が、駆動軸３５の回転位置の変動の影響を受けなくなる。したがって、駆動軸３５が所定の回転位置を保ったままで加工装置４０，５０が所定の加工位置に位置することによって、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５の位置（すなわち、加工作用部Ｃの位置）が安定するので、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５を高精度に位置決めできる。なお、所定の回転位置は、或る加工装置４０，５０では或る回転位置に規定するのに対して、別の加工装置４０，５０では或る回転位置とは異なる別の回転位置に規定することができる。

（加工装置の位置決め制御）
図１５を参照しながら、シート加工機１における加工装置４０，５０の位置決め制御を説明する。図１５は、シート加工機１における加工装置４０，５０の位置決め制御に係るフローチャートである。

図１５に示すように、ステップＳ１において、シート加工機１における加工装置４０，５０の位置決め制御が開始する。ステップＳ３において、制御部６は、加工装置４０，５０が基準位置の側に移動するように、幅方向駆動モータ１３を制御する。ステップＳ５において、基準位置センサ６５が、加工装置４０，５０における基準端６１を検出する。ステップＳ７において、制御部６は、加工装置４０，５０が所定ステップ数で移動したあとに停止するように、幅方向駆動モータ１３を制御する。

ステップＳ９において、制御部６は、駆動軸３５が所定の回転位置になるように、軸駆動モータ１４を制御する。ステップＳ１１において、制御部６は、加工装置４０，５０が加工位置の側に移動するように、幅方向駆動モータ１３を制御する。ステップＳ１３において、基準位置センサ６５が、加工装置４０，５０における基準端６１を検出しなくなると、ステップＳ１５において、制御部６は、メモリに格納されていた加工装置４０，５０の位置情報をリセットして、加工基準位置を設定する。

ステップＳ１７において、制御部６は、駆動軸３５が所定の回転位置を保ったままで加工装置４０，５０が所定の加工位置に移動して、加工装置４０，５０が所定の加工位置で停止するように、幅方向駆動モータ１３を制御する。ステップＳ１９において、制御部６は、加工装置４０，５０が所定の加工を行うように、軸駆動モータ１４を制御する。加工装置４０，５０による所定の加工が終了すると、ステップＳ２０において、シート加工機１における加工装置４０，５０の位置決め制御が終了する。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態で記載した内容を適宜に組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。また、上記実施形態に示した具体的な数字は、この発明の理解を容易にするための単なる例示であって、この発明を限定するものではない。

上記実施の形態では、シート２を加工するための上回転刃４５を回転駆動する駆動軸３５を例示したが、この発明における駆動軸３５は、広義には、搬送方向Ｓに直交する幅方向Ｗに延在して、加工刃４５の作動に関係するものである。この発明は、例えば、特開２０１３－１０３３１１において、幅方向に延在するカム回転軸（この発明の駆動軸に相当する）とともに回転するカム部材によって、回転刃が、回転受刃に対して離接する、回転刃の昇降機構におけるカム回転軸にも適用可能である。また、この発明は、特開２０１３－１０３３１１において、回転受刃を回転駆動する駆動軸にも適用可能である。

シート２を加工するための加工刃４５，５５としては、上述したスリット加工刃の他に、ミシン目加工刃やクリース加工刃などが例示される。

上記実施の形態では、上加工装置４０および下加工装置５０が、一体的に構成されて、いずれか一方を移動させることによって上加工装置４０および下加工装置５０が一体的に移動する。しかしながら、上加工装置４０および下加工装置５０を、独立した構成にして、それぞれを独立して移動するようにしてもよい。また、上回転刃４５および下回転刃５５を、独立した２つの駆動軸で回転駆動するようにしてもよい。この発明は、当該独立した２つの駆動軸のそれぞれに適用可能である。また、上回転刃４５を従動回転とし、下回転刃５５のみを回転駆動するように構成し、下回転刃５５の駆動軸のみにこの発明を適用するようにしてもよい。

この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

この発明の一態様に係るシート加工機１は、
シート２を搬送方向Ｓに搬送しながら前記シート２を加工するシート加工機１であって、
加工刃４５，５５を有する加工装置４０，５０と、
前記搬送方向Ｓに直交する幅方向Ｗに延在して、前記加工刃４５，５５の作動に関係する駆動軸３５と、
前記駆動軸３５を駆動する軸駆動モータ１４と、
前記駆動軸３５の回転位置を検出する回転位置検出手段７０と、
前記幅方向Ｗに前記加工装置４０，５０を移動させる幅方向駆動モータ１３と、
前記軸駆動モータ１４および前記幅方向駆動モータ１３の動作を制御する制御部６とを備え、
前記制御部６は、前記回転位置検出手段７０によって検出された前記駆動軸３５の前記回転位置に基づいて前記駆動軸３５が所定の回転位置となるように前記軸駆動モータ１４を制御し、且つ、前記駆動軸３５が前記所定の回転位置を保ったままで、前記加工装置４０，５０が所定の加工位置に移動するように前記幅方向駆動モータ１３を制御することを特徴とする。

上記構成によれば、駆動軸３５が所定の回転位置を保ったままで加工装置４０，５０が所定の加工位置に位置することによって、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５の位置が安定するので、加工装置４０，５０の加工刃４５，５５を高精度に位置決めできる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記加工装置４０，５０が、前記幅方向Ｗに移動するときの加工基準位置となる基準端６１を有し、
前記幅方向駆動モータ１３は、前記加工基準位置に基づいて前記加工装置４０，５０を移動させる。

上記構成によれば、加工装置４０，５０を幅方向Ｗに高精度に移動させることができる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記回転位置検出手段７０が、
前記駆動軸３５の一端部３９に固設されて前記駆動軸３５の径方向外側に位置する被検出部７２と、
前記被検出部７２の回転位置を検出する回転位置センサ２７とを有する。

上記構成によれば、駆動軸３５の端部（端面）によって反射される迷光を抑制できる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記被検出部７２が、反射面７６を有し、
前記回転位置センサ２７が、測定光Ａ１を出射する発光部２７ａと、前記測定光Ａ１が前記反射面７６で反射された反射光Ａ２を受光する受光部２７ｂとが設けられた検出面２８を有する反射型の光センサであり、
前記反射面７６が、前記検出面２８に対して離間して対面するように構成される。

上記構成によれば、非接触の回転位置検出を高精度に且つ低コストで実現できる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記反射面７６で反射されない迷光Ｂ１が、前記受光部２７ｂに入射することを抑制する迷光抑制構造２８，８０，８３，８５を備える。

上記構成によれば、回転位置の検出精度を高めることができる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記迷光抑制構造２８が、前記駆動軸３５を支持するユニット側板３２のユニット側面３３に対して非平行に対面する前記検出面２８である。

上記構成によれば、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記迷光抑制構造８０が、前記駆動軸３５を支持するユニット側板３２のユニット側面３３に配設されて、前記測定光Ａ１の波長領域で低反射率を有する低反射部８０である。

上記構成によれば、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。

また、一実施形態のシート加工機１では、
前記迷光抑制構造８３，８５が、前記駆動軸３５を支持するユニット側板３２のユニット側面３３に配設されて、前記検出面２８に対して非平行に対面する傾斜面８３，８５である。

上記構成によれば、簡易な構成で回転位置の検出精度を高めることができる。

１…シート加工機
２…シート
３…第１加工ユニット
４…第２加工ユニット
５…第３加工ユニット
６…ＣＰＵ（制御部）
１０…本体
１１…供給トレイ
１２…排出トレイ
１３…幅方向駆動モータ
１４…軸駆動モータ
２０…搬送経路
２１…ローラ
２５…本体側板
２７…回転位置センサ
２７ａ…発光部
２７ｂ…受光部
２８…検出面（第１の迷光抑制構造）
２９…第１ステー
３０…ユニット筐体
３１…ユニット上板
３２…ユニット側板
３３…ユニット側面
３４…ネジ軸
３５…駆動軸
３６…第１ガイド軸
３７…第２ガイド軸
３９…一端部
４０…上加工装置（加工装置）
４１…上ハウジング
４５…上回転刃（加工刃）
５０…下加工装置（加工装置）
５１…下ハウジング
５５…下回転刃（加工刃）
６０…延在部
６１…基準端
６５…基準位置センサ
６５ａ…発光部
６５ｂ…受光部
６９…第２ステー
７０…回転位置検出手段
７２…被検出部
７５…反射部
７６…反射面
８０…低反射部（第２の迷光抑制構造）
８２…凹部
８３…第１の傾斜面（第３の迷光抑制構造）
８４…折り曲げ部
８５…第２の傾斜面（第４の迷光抑制構造）
１０１…ゴミ箱
Ａ１…測定光
Ａ２…反射光
Ｂ１…迷光
Ｂ２…逸らされた迷光
Ｃ…加工作用部
Ｓ…搬送方向
Ｗ…幅方向
Ｘ１…第１距離
Ｘ２…第２距離

Claims (8)

1. シートを搬送方向に搬送しながら前記シートを加工するシート加工機であって、
   加工刃を有する加工装置と、
   前記搬送方向に直交する幅方向に延在して、前記加工刃の作動に関係する駆動軸と、
   前記駆動軸を駆動する軸駆動モータと、
   前記駆動軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   前記幅方向に前記加工装置を移動させる幅方向駆動モータと、
   前記軸駆動モータおよび前記幅方向駆動モータの動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記回転位置検出手段によって検出された前記駆動軸の前記回転位置に基づいて前記駆動軸が所定の回転位置となるように前記軸駆動モータを制御し、且つ、前記駆動軸が前記所定の回転位置を保ったままで、前記加工装置が所定の加工位置に移動するように前記幅方向駆動モータを制御することを特徴とする、シート加工機。
2. 前記加工装置が、前記幅方向に移動するときの加工基準位置となる基準端を有し、
   前記幅方向駆動モータは、前記加工基準位置に基づいて前記加工装置を移動させることを特徴とする、請求項１に記載のシート加工機。
3. 前記回転位置検出手段が、
   前記駆動軸の一端部に固設されて前記駆動軸の径方向外側に位置する被検出部と、
   前記被検出部の回転位置を検出する回転位置センサとを有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のシート加工機。
4. 前記被検出部が、反射面を有し、
   前記回転位置センサが、測定光を出射する発光部と、前記測定光が前記反射面で反射された反射光を受光する受光部とが設けられた検出面を有する反射型の光センサであり、
   前記反射面が、前記検出面に対して離間して対面するように構成されることを特徴とする、請求項３に記載のシート加工機。
5. 前記反射面で反射されない迷光が、前記受光部に入射することを抑制する迷光抑制構造を備えることを特徴とする、請求項４に記載のシート加工機。
6. 前記迷光抑制構造が、前記駆動軸を支持するユニット側板のユニット側面に対して非平行に対面する前記検出面であることを特徴とする、請求項５に記載のシート加工機。
7. 前記迷光抑制構造が、前記駆動軸を支持するユニット側板のユニット側面に配設されて、前記測定光の波長領域で低反射率を有する低反射部であることを特徴とする、請求項５に記載のシート加工機。
8. 前記迷光抑制構造が、前記駆動軸を支持するユニット側板のユニット側面に配設されて、前記検出面に対して非平行に対面する傾斜面であることを特徴とする、請求項５に記載のシート加工機。

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