JP4848636B2 - 細断処理装置および紙詰まり除去方法 - Google Patents
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Description
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。
特許文献1には、紙詰まりの発生を防止し、かつ紙詰まりが発生したときの使用者の手間を省くための構造が開示されている。すなわち、特許文献1では、回転刃の細断可能枚数の紙束厚より大きく設定された投入通路を備え、この投入通路に被細断物の紙束厚を検知する検知機構を設けた構造が開示されている。そして、この検知機構により検知した被細断物の紙束厚が細断可能枚数の紙束厚以上のときに細断刃の駆動モータを停止させることで紙詰まりの発生を防止している。
また、紙詰まりが発生した場合には、投入通路は細断可能枚数の紙束厚より大きいので、紙詰まりの紙束の前端が細断処理されて厚くなっていても手で引き出すことが可能になっている。
ここで、制御手段による紙詰まり除去処理の後に紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段を更に含み、制御手段は、確認手段により紙詰まりの除去が確認されないときには紙詰まり除去処理を継続することを特徴とすれば、確実な紙詰まり除去が可能な点で好ましい。また、紙詰まり除去処理の開始を制御手段に指示する指示手段を更に含むことを特徴とすれば紙詰まり除去処理の開始タイミングを使用者に委ねることによる安全性の向上を図ることができる点で好ましい。
ここで、制御手段による紙詰まり除去処理の途中で紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段を更に含み、制御手段は、確認手段により紙詰まりの除去が確認されたときには紙詰まり除去処理を終了させることを特徴とすれば、紙詰まり除去処理時の無駄な駆動手段の駆動を回避できる点で優れている。また、制御手段による紙詰まり除去処理の途中で紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段と、制御手段により駆動手段が一方向とその逆方向との回転駆動を繰り返した回数をカウントするカウント手段とを更に含み、確認手段により紙詰まりの除去が確認されない場合で、かつ、カウント手段によりカウントされた回数が予め定められた回数を超えた場合には、制御手段は、紙詰まり除去処理を終了させるとともにシステムエラー状態とすることを特徴とすれば、正転逆転動作の繰り返しによる駆動手段の故障を防止できる点で優れている。また、細断処理手段は、駆動手段により回転駆動され、互いに略平行な一対の回転軸と、一対の回転軸の各々に設けられ、一対の回転軸の間を通過する用紙を細断処理する回転刃とを備え、細断処理手段の回転刃により、投入された用紙が装置内部に引き込まれることを特徴とすることができる。
ここで、紙詰まり除去処理の後に紙詰まりが除去されたか否かを確認し、紙詰まりの除去が確認されないときには紙詰まり除去処理を継続することを含むことを特徴とすれば、確実な紙詰まり除去が可能になる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図3に示すように、操作表示部5は、インジケータ部52と、インジケータ部52のLED52aと、スタートボタン53と、ストップボタン54と、紙詰まり除去ボタン55とを有する。インジケータ部52には、古紙の処理等に関する使用者への通知事項が表示される。例えば、細断処理中に開閉扉25を開けたときには、インジケータ部52に「正面カバーを閉じてください」との表示をし、かつ、インジケータ部52のLED52aを点滅させる。なお、このような場合には、破砕モータ36および圧縮モータ44は直ちに停止される。
スタートボタン53は、後述するように、細断処理の開始を使用者が指示する等のためのボタンである。またストップボタン54は、実行中の細断処理を停止させるためのボタンである。紙詰まり除去ボタン55は、後述するように、細断処理中に紙詰まりが発生したときに紙詰まりの除去を使用者が指示するためのボタンである。
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、スタートボタン53(図3参照)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)。
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、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。なお、本実施の形態における古紙処理装置は、古紙のさばき機構によりさばかれた古紙の累積細断処理枚数をカウントするカウント機能を備えている。
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。
また、スタンバイ状態のときにスタートボタン53(図3参照)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、スタートボタン53(図3参照)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。
押付部材34Aは、図4に示すように、回動軸34aと複数の鋸歯状部34bとを備えている。また、押付部材34Aを第1の回転刃列32Aの回転刃33Aに十分に押付けるための錘部材34cを備えている。押付部材34Aは、回動軸34aを中心として回動自在に構成される。鋸歯状部34bは、押付部材34Aの下側であって回転刃33A(第1の回転刃列32A)に当接する位置に、複数箇所、形成されている。この鋸歯状部34bは、古紙の先端に停止力を作用させている。そして、回転刃33Aに近い側の古紙から順次、細断処理部へ搬送することで、同時に大量の古紙が挿入された場合であっても、1枚ごと(場合によっては定量ごと)に古紙をさばくことを可能にしている。
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33A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。
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。
図5は、紙詰まり除去処理を行うまでの処理手順を示すフローチャートである。
上述したように、スタンバイ状態でペーパーセンサ90(図2参照。以下同じ)により投入部11(図2参照。以下同じ)に古紙が投入されることが検出されると、制御部6(図2参照。以下同じ)は、破砕モータ36(図2参照。以下同じ)を作動させ、処理状態に移行する。そして、制御部6は、破砕モータ36の電流値をモニターしている。すなわち、破砕モータ36の電流値が定格電流かそれよりも多い過電流かが制御部6により逐次判別される(ステップ101)。
電流値をモニターする理由は次のとおりである。正常な細断処理が行われているときには、破砕モータ36の電流値は定格電流(例えば2.5A)であるが、細断処理の際に何らかの負荷がかかると、破砕モータ36の電流値は定格電流よりも高い過電流になる。したがって、破砕モータ36の電流値を制御部6がモニターすることにより、紙詰まりの発生を検知することができる。本実施の形態では、破砕モータ36の電流値が、例えば定格電流の120%(3A)となったときに、紙詰まりが発生したものとしている。
過電流を検出したときには紙詰まり除去が必要な事態が発生したものと判定される(ステップ102)。したがって、破砕モータ36が制御部6により直ちに停止される(ステップ103)。圧縮モータ44(図2参照。以下同じ)は、通常の制御内容で制御される。すなわち、破砕モータ36が停止してから5秒経過した後に圧縮モータ44が停止する(ステップ104)。そして、後述する紙詰まり除去処理に移行していく。
図6は、紙詰まり除去処理の手順を示すフローチャートであり、図7は、紙詰まり除去処理の際の破砕モータ36の動作タイミングを示すタイミングチャートであり、図8は、紙詰まり除去処理時の破砕モータ36が正転動作から始まるように制御する理由を説明するための図である。
制御部6により紙詰まり除去の処理(ジャム除去モード)が必要であると判定されると、図6に示すように、まず制御部6により変数iに1が代入されることにより変数iが初期化され(ステップ201)、操作表示部5のインジケータ部52(図3参照)に「紙詰まりが発生しました。紙詰まり除去ボタンを押してください」と表示される(ステップ202)。
使用者により紙詰まり除去ボタン55(図3参照)が押されたことを制御部6が検出すると(ステップ203)、ペーパーセンサ90がONかOFFかが制御部6により判別される(ステップ204)。そして、ペーパーセンサ90がOFFのときには、制御部6は、まず破砕モータ36を正転動作させる(ステップ205)。
破砕モータ36を正転動作させると、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。すなわち、第1の回転刃列32Aおよび第2の回転刃列32Bは、同図の矢印方向に回転する。したがって、噛合部35の噛合側35aが回転軸31A,31Bの位置よりも下方し、反噛合側35bは回転軸31A,31Bの位置よりも上方に位置する。
このように破砕モータ36をまず正転させた後に逆転させる一連の動作は、紙詰まり除去処理のためのものである。そして、紙詰まり除去処理ワンサイクルの後には、破砕モータ36を正転させる(ステップ207)。このときの正転動作は、クリア確認処理のためのものである。
紙詰まり除去処理ワンサイクルが行われた後には、500ms経過したら破砕モータ36が200msをかけて正転方向に起動し、800ms正転動作してから200msかけて停止する。このような動作がクリア確認処理である。
定格負荷であると制御部6により判定されたときは、スタンバイ状態に移行する(ステップ209)。そして、過負荷と判定されたときには、変数iが6であるか否かを判別する(ステップ210)。変数iが6でないと判別されたときは、変数iに1を加算した後に(ステップ211)、ステップ202に戻る。また、変数iが6であると判別されたときは、6回繰り返しても紙詰まりが除去できなかったとしてシステムエラー状態になり、操作表示部5のインジケータ部52に「故障/エラー U××× テレフォンセンターへ連絡してください」との表示が行われる(ステップ212)。すなわち、UM(Unscheduled Maintenance)コールが表示される。なお、「U×××」は、Uコードであり、3桁の数字からなる。このUコードによってシステムエラーの具体的な状態を知ることができるようになっている。
したがって、低回転で正転動作した後にペーパーセンサ90がONかOFFかが制御部6により判別され(ステップ222)、ONのときには、制御部6は、破砕モータ36の逆転動作を低回転で行う(ステップ223)。その後に、ペーパーセンサ90がONかOFFかが制御部6により判別され(ステップ224)、ONのときには、制御部6は、破砕モータ36の正転動作を低回転で行う(ステップ225)。
上述したステップ222において、ペーパーセンサ90がOFFのときは、投入部11に古紙がないことになり、ステップ206に進む。同様に、ステップ224において、ペーパーセンサ90がOFFのときは、ステップ207に進む。このように、ペーパーセンサ90がOFFのときには、低回転ではなく、通常の回転にて紙詰まり除去動作が行われる。
このような懸念から、紙詰まり除去処理では、破砕モータ36をまず正転させるように制御部6が制御する。
また、紙詰まり除去ボタン55(図3参照)を1回押すというワンアクションで、一連の紙詰まり除去処理とクリア確認処理とが行われる。このため、紙詰まり除去ボタン55の代わりに、破砕モータ36の正転動作ボタンと逆転動作ボタンとを設けた場合と比べると、使用者にとって操作性が向上する。また、手動によるボタン連打による接点消耗がなくなり、信頼性向上を図ることができ、破砕モータ36の寿命を伸ばすことができる。
また、紙詰まり除去の手順が使用者によって異なることがなく、短時間で効率良く紙詰まり除去を行うことが可能となる。
図9は、紙詰まり除去処理の手順の変形例を示すフローチャートである。
図9に示すように、紙詰まり除去処理は、制御部6により変数iに1が代入されることにより変数iが初期化され(ステップ301)、操作表示部5のインジケータ部52に所定のメッセージが表示される(ステップ302)。紙詰まり除去ボタン55(図3参照)の押下が制御部6により検出されると(ステップ303)、制御部6により破砕モータ36が正転動作した後に(ステップ304)、続けて破砕モータ36が逆転動作する(ステップ305)。そして、制御部6により負荷判断が行われる(ステップ306)。このように、図9に示す手順では、クリア確認処理が行われない。すなわち、破砕モータ36の逆転の後に正転が行われない(図6のステップ206参照)。
負荷判断の対象としては、正転時と逆転時のいずれか一方または両方の破砕モータ36の負荷である。すなわち、正転時の破砕モータ36の負荷を判別する場合と、逆転時の破砕モータ36の負荷を判別する場合と、正転時および逆転時の破砕モータ36の負荷を判別する場合とを挙げることができる。いずれを採用してもよいが、正転時と逆転時の両方の負荷を判別することにより、的確な判別が可能になる点で好ましいと言える。
また、ステップ309の負荷判断により、未だ過負荷であると制御部6により判別されたときは、変数iが3であるか否かが判別される(ステップ311)。変数iが3でないと判別されたときは、変数iに1を加算した後に(ステップ312)、ステップ302に戻る。また、変数iが3であると判別されたときは、システムエラー状態になり、操作表示部5のインジケータ部52に所定の表示がなされる(ステップ313)。
Claims (9)
- 細断処理する用紙が投入される投入部に設けられ、当該投入部の用紙を検知する用紙検知手段と、
前記用紙検知手段の前記投入部に投入された用紙を細断処理する細断処理手段と、
細断処理する方向に前記細断処理手段を駆動させる駆動源と、
前記細断処理手段での紙詰まりを検出する検出手段と、
前記検出手段から検出結果を受けて前記駆動源を制御する制御手段と
を含み、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果を受けたときに前記駆動源をいったん停止させてから、当該駆動源を前記方向に駆動させることにより紙詰まり除去処理を行い、かつ、前記用紙検知手段により用紙が検知されたときには、当該紙詰まり除去処理を用紙が検知されなかったときよりも低回転で動作させることを特徴とする細断処理装置。 - 前記制御手段による紙詰まり除去処理の後に紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段を更に含み、
前記制御手段は、前記確認手段により紙詰まりの除去が確認されないときには前記紙詰まり除去処理を継続することを特徴とする請求項1に記載の細断処理装置。 - 前記紙詰まり除去処理の開始を前記制御手段に指示する指示手段を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の細断処理装置。
- 細断処理する用紙が投入される投入部に設けられ、当該投入部の用紙を検知する用紙検知手段と、
前記用紙検知手段の前記投入部に投入された用紙を、一方向に回転して細断処理する細断処理手段と、
前記細断処理手段を前記一方向およびその逆方向に回転駆動させる駆動手段と、
前記細断処理手段での紙詰まりを検出する検出手段と、
前記検出手段から検出結果を受けて前記駆動手段を制御する制御手段と
を含み、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果を受けたときに前記駆動手段をいったん停止させた後に前記一方向に回転駆動させ、当該一方向とその逆方向との回転駆動を繰り返して紙詰まり除去処理を行い、かつ、前記用紙検知手段により用紙が検知されたときには、当該紙詰まり除去処理を用紙が検知されなかったときよりも低回転で動作させることを特徴とする細断処理装置。 - 前記制御手段による紙詰まり除去処理の途中で紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段を更に含み、
前記制御手段は、前記確認手段により紙詰まりの除去が確認されたときには前記紙詰まり除去処理を終了させることを特徴とする請求項4に記載の細断処理装置。 - 前記制御手段による紙詰まり除去処理の途中で紙詰まりが除去されたか否かを確認する確認手段と、
前記制御手段により前記駆動手段が前記一方向とその逆方向との回転駆動を繰り返した回数をカウントするカウント手段と
を更に含み、
前記確認手段により紙詰まりの除去が確認されない場合で、かつ、前記カウント手段によりカウントされた回数が予め定められた回数を超えた場合には、前記制御手段は、前記紙詰まり除去処理を終了させるとともにシステムエラー状態とすることを特徴とする請求項4に記載の細断処理装置。 - 前記細断処理手段は、前記駆動手段により回転駆動され、互いに略平行な一対の回転軸と、当該一対の回転軸の各々に設けられ、当該一対の回転軸の間を通過する用紙を細断処理する回転刃とを備え、
前記細断処理手段の回転刃により、投入された用紙が装置内部に引き込まれることを特徴とする請求項4に記載の細断処理装置。 - 駆動源の一方向への回転駆動力により用紙を細断処理するときに生じた紙詰まりを除去するための紙詰まり除去方法であって、
前記紙詰まりを検出したときに前記駆動源を停止させ、
停止した前記駆動源を前記一方向およびその逆方向に回転駆動する紙詰まり除去処理を当該一方向から動作させることを含み、
細断処理する用紙が投入される投入部に設けた用紙検知手段により用紙が検知されたときには、前記紙詰まり除去処理を用紙が検知されなかったときよりも低回転で動作させることを特徴とする紙詰まり除去方法。 - 前記紙詰まり除去処理の後に紙詰まりが除去されたか否かを確認し、
紙詰まりの除去が確認されないときには前記紙詰まり除去処理を継続することを含むことを特徴とする請求項8に記載の紙詰まり除去方法。
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