JP4619699B2 - 用紙加工装置 - Google Patents

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、搬送手段によって、用紙を１枚ずつ搬送しながら、複数の加工装置部によって、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。このような用紙加工装置において、搬送手段は、一般に、加工装置部と加工装置部との間に設けられた搬送ローラで構成されている。
特開２００１−２３２７００号公報

ところで、上記のような用紙加工装置において、搬送する用紙が、厚さが薄く腰の弱いものである場合には、用紙の側縁部が垂れてしまうことがあり、それによって、用紙が円滑に搬送されないで途中で詰まってしまったり、用紙の加工が不可能になってしまったりする、恐れがあった。例えば、０．１ｍｍ未満の厚さの用紙の場合には、そのような恐れがあった。

本発明は、搬送する用紙が、厚さが薄く腰の弱いものであっても、用紙の側縁部が垂れてしまうのを防止でき、搬送及び加工を正常に行うことができる、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、用紙に対して各々所定内容の加工を行う、複数の加工装置部と、を備え、少なくとも１つの加工装置部が、上下の回転刃を擦り合わせて裁断を行う裁断用カッターを有する裁断装置部であり、該裁断用カッターは、上の回転刃を保持する上ブロックと、下の回転刃を保持する下ブロックと、からなっており、且つ、両ブロックの間の隙間によって、用紙の側縁部をガイドするようになっており、裁断処理を行う必要がないために休止していてもよい上記裁断装置部の、上記裁断用カッターの両ブロックを、用紙の搬送方向に対する直交方向に移動させて、搬送される用紙の側縁部が両ブロックの間の上記隙間によってガイドされる位置に、位置するよう制御する、制御手段を、更に備えている、ことを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、搬送方向の裁断処理を行う必要がないために休止していてもよい裁断装置部の裁断用カッターを用いて、用紙の側縁部のガイドを行うことができるので、搬送し且つ加工する用紙が、厚さが薄く腰の弱いものであっても、用紙の側縁部が垂れてしまうのを防止でき、したがって、搬送及び加工を正常に行うことができる。

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、多数個の対の搬送ローラ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、多数の加工装置部が設けられており、すなわち、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。したがって、用紙１００は、第１裁断装置部４Ａにより、実線Ａに沿って、すなわち搬送方向に、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。したがって、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、すなわち搬送方向に、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。したがって、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、すなわち搬送方向に、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に沿ってすなわ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に沿ってすなわ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。

図４は第１裁断装置部４Ａの裁断部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。裁断部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、縦断面略図である図６に示すように、２つの回転刃７５１、７５２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７５１を保持する上ブロック７１４と、下の回転刃７５２を保持する下ブロック７１５と、からなっている。なお、上ブロック７１４と下ブロック７１５との間には、用紙１００の厚さより少し大きな隙間７５０が設けられている。そして、上ブロック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、上ブロック７１４の回転刃７５１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。下ブロック７１５は上ブロック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、下ブロック７１５の回転刃７５２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、上ブロック７１４の回転刃７５１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。下ブロック７１５は上ブロック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、下ブロック７１５の回転刃７５２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、裁断部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。したがって、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、したがって、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。

装置本体１０内において、第１裁断装置部４Ａは次のように作動する。すなわち、裁断部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。すなわち、位置制御手段によって、ねじ軸７０５が所定量だけ回転されて、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、ねじ軸７１９が所定量だけ回転されて、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、回転軸７１０、７１１が作動されて、裁断用カッター７２、７４の回転刃７５１、７５２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。

ところで、上記構成の用紙加工装置は、用紙１００に対する搬送方向の裁断を図８に示すように行う場合には、第１、第２、第３裁断装置部４Ａ、４Ｂ、４Ｃが次のように作動するようになっている。なお、図８に示す裁断処理は、図２（ｂ）に示す裁断の内の実線Ａ、Ｃのみに沿って行う場合に該当する。

すなわち、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の位置に２個の裁断用カッター７２、７４がそれぞれ位置するよう制御される。したがって、用紙１００は、第１裁断装置部４Ａにより、実線Ａに沿って、すなわち搬送方向に、裁断され、図３（ａ）と同じ形態となって、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。

次に、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、図９に示す位置に、２個の裁断用カッター７２、７４がそれぞれ位置するよう制御される。図９に示す位置とは、第１裁断装置部４Ａにて裁断された後の用紙１００の側縁部１１０が、上ブロック７１４と下ブロック７１５との間の隙間７５０によってガイドされる位置である。なお、側縁部１１０の縁１１１と回転刃７５１、７５２との間には、間隔Ｄが置かれている。したがって、用紙１００は、第２裁断装置部４Ｂにより、側縁部１１０がガイドされながら、次の第３裁断装置部４Ｃへ搬送される。

なお、具体的には、図９中の各種寸法は、Ｄ＝２ｍｍ、Ｗ＝１７ｍｍ、Ｓ＝３．１ｍｍである。すなわち、用紙１００の側縁部１１０は、１５ｍｍ幅分が隙間７５０によってガイドされている。

そして、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の位置に２個の裁断用カッター７２、７４がそれぞれ位置するよう制御される。したがって、用紙１００は、第３裁断装置部４Ｃにより、実線Ｃに沿って、すなわち搬送方向に、裁断され、不要部は、次段の切屑落し手段３４によってゴミ箱８１へ落とされる。

すなわち、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１０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、図８に示す裁断処理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においては、例えば上述の場合の第２裁断装置部４Ｂのように、搬送方向の裁断処理を行う必要がないために休止していてもよい裁断装置部がある場合に、当該裁断装置部の裁断用カッターを用いて、用紙１００の側縁部１１０のガイドを行うことができるので、搬送し且つ加工する用紙が、厚さが薄く腰の弱いものであっても、用紙の側縁部が垂れてしまうのを防止でき、したがって、搬送及び加工を正常に行うことができる。

なお、具体的には、図９の各種寸法Ｄ、Ｗ、Ｓが上述した値である場合には、厚さ０．０７ｍｍの用紙１００を、正常に搬送及び加工することができた。

なお、上述の例では、第２裁断装置部４Ｂを用いて用紙１００のガイドを行っているが、これに限るものではなく、搬送方向の裁断処理を行う必要がないために休止していてもよい裁断装置部であれば、他の裁断装置部を用いてもよい。

本発明の用紙加工装置は、厚さが０．１ｍｍ未満の腰の弱い用紙でも、正常に搬送及び加工することができるので、産業上の利用価値が大である。

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）は加工処理を説明する図、（ｃ）は加工により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。 裁断部を示す正面図である。 図４の斜視部分図である。 裁断用カッターの縦断面略図である。 第１〜第３裁断装置部の配置を示す平面模式図である。 本発明の用紙加工装置による裁断処理を説明する図である。 図８の裁断処理を行う場合の第２裁断装置部の縦断面略図である。 図８の裁断処理を行う場合の第１〜第３裁断装置部の配置を示す平面模式図である。

符号の説明

１ 用紙加工装置 １００ 用紙 １１０ 側縁部 ２ 搬送手段 ２０ 搬送経路 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ 裁断装置部 ７２、７４ 裁断用カッター ７１４ 上ブロック ７１５ 下ブロック ７５０ 隙間 ７５１ （上の）回転刃 ７５２ （下の）回転刃

Claims (1)

1. 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、用紙に対して各々所定内容の加工を行う、複数の加工装置部と、を備え、
   少なくとも１つの加工装置部が、上下の回転刃を擦り合わせて裁断を行う裁断用カッターを有する裁断装置部であり、該裁断用カッターは、上の回転刃を保持する上ブロックと、下の回転刃を保持する下ブロックと、からなっており、且つ、両ブロックの間の隙間によって、用紙の側縁部をガイドするようになっており、
   裁断処理を行う必要がないために休止していてもよい上記裁断装置部の、上記裁断用カッターの両ブロックを、用紙の搬送方向に対する直交方向に移動させて、搬送される用紙の側縁部が両ブロックの間の上記隙間によってガイドされる位置に、位置するよう制御する、制御手段を、更に備えている、ことを特徴とする用紙加工装置。

Images