JP4945975B2 - 細断処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、細断処理装置に係り、より詳しくは、廃棄する用紙を細断処理するための細断処理装置に関するものである。

情報化社会が高度に進化するに伴って各種の画像形成装置（プリンタ）が普及し、機密性のある文書の不用意な拡散という問題が懸念される。また、機密性のある文書を扱う機会が増えるに従って情報漏洩の危険等に対する意識が高まっている。このような背景から、機密性のある文書を廃棄する際には、情報漏洩の防止やプライバシー保護等のためにその機密文書をシュレッダ(shredder)で細断処理することが一般的に行われている。
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。

このようなシュレッダの一例として、水平面上に略平行に配置されて相互に反対方向へ駆動される一対の回転軸に、複数の回転刃が設けられているものが開示されている（例えば特許文献１参照）。一方の回転軸および他方の回転軸に設けられた回転刃は、軸方向で交互配置となるように固着され、回転刃の上方の反噛込部側から用紙を投入し下方から噛み込むように設定してある。一対の回転軸における回転刃は、相互に反対方向へ回転し、回転刃の上方から用紙を投入すると用紙は外周部の回転速度の遅い回転刃に押圧され、この回転刃により捌かれるとともに、この回転刃の刃部に引っ掛けられて細断部である噛込部へ送られ、この噛込部にて引き裂くようにして細断される。

特開平６−２７２１８２号公報

しかしながら、用紙を捌く際に回転刃と刃部とは高速で擦れるため、上述した構造のシュレッダを長時間使用し続けると刃部が摩耗してしまう。また、用紙へ刃部が引っ掛けられる際や、用紙が刃部により細断される際にも刃部が摩耗してしまう。このため、刃部の摩耗に伴い用紙の捌き、引っ掛け、細断等の刃部の機能が徐々に低下するという問題を有している。とりわけ、投入された用紙の捌き、引っ掛け、細断とを兼用させた回転刃については、特に摩耗が激しくなるため、用紙の捌きや、引っ掛け機能が低下し噛込部へ用紙を適切に送ることができないという問題がある。また、刃部の摩耗により用紙の送出などに問題が生じた場合は、回転刃の交換などが必要とされるが、交換が頻繁になされると手間がかかるとともに、コスト高などの問題が生じてしまう。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、従来よりも長い期間、刃部の機能を維持可能な細断処理装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される細断処理装置は、投入された用紙を細断部で細断処理する細断処理装置であって、投入された用紙と接触する刃部を有する複数の回転刃と、複数の回転刃を回転させる駆動源と、を含み、複数の回転刃は、直径が異なる２種類以上のものから構成されることを特徴とすることができる。
また、複数の回転刃のうち、直径が最大である回転刃の刃部の硬度を、他の回転刃の刃部の硬度よりも大きくしたことを特徴とすることができる。さらに、複数の回転刃のうち、直径が最大である回転刃は、複数の回転刃から形成される回転刃列のなかで略中央部に位置していることを特徴とすることができる。また、刃部は、角錐形状若しくは円錐形状であり、投入された用紙に刃部が突き刺さることで細断部へ用紙が送出されることを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される細断処理装置は、投入された用紙を細断部で細断処理する細断処理装置であって、投入された用紙と接触する第１の刃部と、第１の刃部が摩耗するに従って用紙との接触力が増す第２の刃部と、を含むことを特徴とすることができる。また、第１の刃部および第２の刃部は、一枚の回転刃に設けられたことを特徴とすることができる。さらに、細断処理装置は、複数の回転刃を有し、第１の刃部は複数の回転刃の少なくとも１枚に設けられ、第２の刃部は他の回転刃に設けられたことを特徴とすることができる。

本発明によれば、従来よりも長い期間、刃部の機能を維持可能な細断処理装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る古紙などの用紙の処理装置（以下、細断処理装置とも言う）を示す概略構成図である。同図に示す細断処理装置は、装置の上部を構成する上面部１と、上面部１に設けられ、廃棄する用紙（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、細断処理装置は、上面部１の投入部１１に投入された用紙の処理（細断処理等）を行うとともに処理済み用紙（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、細断処理装置は、本体部２における用紙の処理等の指示を使用者が出すとともに用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、細断処理装置は、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。

図２は、細断処理装置の内部を示す概略構成図である。同図に示すように、細断処理装置の本体部２は、投入された用紙がチップになるように細断する細断ユニット３と、細断ユニット３により形作られたチップが塊になるように圧縮する圧縮ユニット４とを備えている。この圧縮ユニット４は、細断ユニット３から落下するチップを受け入れるホッパ４１と、ホッパ４１に受け入れられたチップが連続して供給される筒状部材４２と、筒状部材４２の中に回動自在に配置されたスクリュ４３と、スクリュ４３の駆動源としての圧縮モータ４４とを有する。また、細断処理装置の本体部２は、圧縮ユニット４で形成されたチップの塊を移送する移送部としてのダクト２１と、ダクト２１により移送されたチップの塊を収容するボックス２２とを備えている。

また、細断処理装置の本体部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、細断ユニット３や圧縮ユニット４等（各部）の動作を制御する制御部６とを備えている。また、細断処理装置の本体部２は、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。さらに、細断ユニット３の上方には、投入部１１に用紙が投入されたことを検出するペーパーセンサ９０が設けられている。

細断ユニット３は、互いに略平行である送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂを備えている。また、送出用回転軸３１Ａに取り付けられた複数の送出用回転刃８１からなる送出用回転刃列３２Ａと、細断用回転軸３１Ｂに取り付けられた複数の細断用回転刃８２からなる細断用回転刃列３２Ｂとを備えている。さらに、隣り合う送出用回転刃８１の間に位置し、用紙を送出用回転刃列３２Ａに押し付けるための第１の押付部材３４Ａを備えている。また、隣り合う細断用回転刃８２の間に位置し、用紙を細断用回転刃列３２Ｂに押し付けるための第２の押付部材３４Ｂを備えている。また、送出用回転刃列３２Ａおよび細断用回転刃列３２Ｂの駆動源としての細断モータ３８を有する。各送出用回転刃８１及び各細断用回転刃８２は、円形板状部材であり、その外周部に外方に延びる複数の刃部７０（図３参照）が形成されている。

送出用回転刃列３２Ａを構成する送出用回転刃８１および細断用回転刃列３２Ｂを構成する細断用回転刃８２の各々は、送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂの軸方向（用紙垂直方向）に沿って所定の間隔に配置されている。そして、送出用回転刃列３２Ａと細断用回転刃列３２Ｂとの相互の位置関係は、一方の回転刃列の回転刃が、他方の回転刃列の隣り合う回転刃の間に位置するようになっている。すなわち、送出用回転刃列３２Ａの送出用回転刃８１および細断用回転刃列３２Ｂの細断用回転刃８２は、送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂの軸方向に関して互い違いになるように配置されている（図３参照）。また、送出用回転刃列３２Ａと細断用回転刃列３２Ｂとの相互の位置関係は、一方の回転刃列の回転刃が他方の回転刃列の隣り合う回転刃の間に入り込むようになっている（図３参照）。このような互い違い配置かつ入り込み配置の送出用回転刃８１，細断用回転刃８２によって重なり領域が形成され、この重なり領域が、細断部である噛合部６１となっている。

駆動源である細断モータ３８は、制御部６により制御されている。そして、細断モータ３８で発生した駆動力は、図示しない駆動伝達系（例えば駆動ベルト）を介して送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂに伝達される。これら送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂに駆動力が伝達されることにより、送出用回転刃列３２Ａおよび細断用回転刃列３２Ｂが回転する。

ここで、送出用回転刃列３２Ａの回転方向と細断用回転刃列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、送出用回転刃列３２Ａは時計方向に回転し、細断用回転刃列３２Ｂは反時計方向に回転する。これにより、噛合部６１の噛合側６１ａは、送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂの位置よりも下方に位置し、噛合部６１の反噛合側６１ｂは送出用回転軸３１Ａおよび細断用回転軸３１Ｂの位置よりも上方に位置する。また、細断モータ３８は、正逆反転が可能なものであり、送出用回転刃列３２Ａおよび細断用回転刃列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６１の噛合側６１ａと反噛合側６１ｂとが互いに反対の位置になる。また、送出用回転刃列３２Ａの回転速度（周速度）と細断用回転刃列３２Ｂの回転速度とは互いに異なっている。すなわち、用紙投入側に位置する送出用回転刃列３２Ａは遅く（低速）回転し、用紙投入側とは反対側に位置する細断用回転刃列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。

次に、細断処理装置の具体的な処理内容について説明する。スタンバイ状態のときに、投入部１１に用紙が投入されたことをペーパーセンサ９０が検出すると、制御部６の指示により細断モータ３８および圧縮モータ４４が作動する。
投入部１１に投入された用紙は、第１の押付部材３４Ａによって送出用回転刃列３２Ａ（低速側）に押し付けられているので、用紙はこの第１の押付部材３４Ａと送出用回転刃列３２Ａとの間で捌かれるとともに、送出用回転刃列３２Ａの送出用回転刃８１に突き刺さり、引っ掛けられる。このため、細断ユニット３の送出用回転刃列３２Ａおよび細断用回転刃列３２Ｂが回転すると、送出用回転刃列３２Ａの送出用回転刃８１に引っ掛けられた用紙は、送出用回転刃列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６１にて、送出用回転刃列３２Ａに引っ掛けられた用紙は、細断用回転刃列３２Ｂによって剥ぎ取られ、細断されていく。

細かくなった用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、大きな用紙は再び噛合部６１で細断され、それでも細かく細断されなかった用紙は、細かくなるまで噛合部６１の通過を繰り返す。このように、細断処理装置はまず、投入された用紙を送出用回転刃列３２Ａと細断用回転刃列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、送出用回転刃列３２Ａに巻き付いたほとんどすべての用紙が細断用回転刃列３２Ｂによって剥ぎ取られて細断用回転刃列３２Ｂに移動する。このため、送出用回転刃列３２Ａの送出用回転刃８１は、用紙によって埋まることなく常に露出し、用紙の捌き、突き刺さり、引っ掛けという送出用回転刃列３２Ａの機能が維持される。

細断ユニット３により用紙が細断されて形作られたチップは、圧縮ユニット４のホッパ４１に落下し、筒状部材４２の上端部分４２ａから筒状部材４２の中に入っていく。筒状部材４２の中では、チップは、圧縮モータ４４の駆動力で回転しているスクリュ４３により、筒状部材４２の下端部分４２ｂに向けて押し進められる。その一方で、筒状部材４２の下端部分４２ｂは絞り形状になっているので、チップは、筒状部材４２の中を通過する際に所定の抵抗力を受ける。このようにして、筒状部材４２の中においてスクリュ４３の押付力でチップが圧縮され、やがて嵩張らないチップの塊になって筒状部材４２から押し出される。

圧縮ユニット４により形成されたチップの塊は、スクリュ４３の押付力によって、ダクト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、用紙を不定形かつ不規則に細断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３は、送出用回転刃ユニット３Ａ及び細断用回転刃ユニット３Ｂを上方から見た平面図である。上述したように、送出用回転刃ユニット３Ａは、送出用回転軸３１Ａと送出用回転刃列３２Ａとから構成されている。また、送出用回転刃列３２Ａは、送出用回転軸３１Ａの軸方向に所定の間隔で互いに平行に設けられた複数の送出用回転刃８１から構成されている。さらに、細断用回転刃列３２Ｂは、細断用回転軸３１Ｂの軸方向に所定の間隔で互いに平行に設けられた複数の細断用回転刃８２から構成されている。

また、この送出用回転刃列３２Ａは、直径が異なる２種類の送出用回転刃８１から形成されている。本実施の形態の場合、直径が送出用回転刃列３２Ａの中で最大である２枚の最大直径回転刃８１Ａと、この最大直径回転刃８１Ａよりも直径が小さく形成された最大直径回転刃８１Ａ以外の送出用回転刃８１（以下、「他の送出用回転刃８１Ｂ」と言う）とから形成されている。最大直径回転刃８１Ａの直径Ｄは、他の送出用回転刃８１Ｂの直径ｄよりも約０．５ｍｍ大きく形成されている。最大直径回転刃８１Ａの直径Ｄと、他の送出用回転刃８１Ｂの直径ｄとの差は、刃部７０への負荷などにより予め定められる。なお、送出用回転刃列３２Ａは一本の送出用回転軸３１Ａに設けている。すなわち、直径が異なる２種類以上の回転刃は、同一（共通）の回転軸に設けてある。
本実施形態では、直径が大なる最大直径回転刃８１Ａと、直径が小なる他の送出用回転刃８１Ｂの２種類で形成したが、大、中、小のように３種類でもよく、また、さらに多数の種類の直径を有する送出用回転刃８１により送出用回転刃列３２Ａを形成することも考えられる。
各送出用回転刃８１の外周部には、用紙に突き刺される刃部７０が形成されている。図３から図７までの説明において、最大直径回転刃８１Ａの外周部に形成されている刃部７０を第１の刃部７０Ａと、他の送出用回転刃８１Ｂの外周部に形成されている刃部７０を第２の刃部７０Ｂと称する。

この送出用回転刃ユニット３Ａにより、噛合部６１へ用紙が送出される。最大直径回転刃８１Ａは、他の送出用回転刃８１Ｂよりもその直径が大きいため、この最大直径回転刃８１Ａには、第１の押付部材３４Ａを用紙へ押し付けた時の荷重が大きくかかることになる。従って、使用開始当初において用紙への突き刺し及び引っ掛けは、主にこの最大直径回転刃８１Ａが担うことになる。その一方、他の送出用回転刃８１Ｂには、荷重があまりかからないため、最大直径回転刃８１Ａに比べ摩耗が抑制されることになる。
なお、各送出用回転刃８１の間及び各細断用回転刃８２の間には、送出用回転軸３１Ａ及び細断用回転軸３１Ｂへの用紙細断片の巻き付きや絡み付きを防止するため、リング状部材３９が設けられている。

図４は、第１の刃部７０Ａと第２の刃部７０Ｂの摩耗状態を示す説明図である。なお、背後に位置する第２の刃部７０Ｂについては、点線で示してある。同図に示すように、最大直径回転刃８１Ａが、用紙の捌き、突き刺しおよび引っ掛けに使用されると、第１の刃部７０Ａは次第に摩耗してくる。一方、他の送出用回転刃８１Ｂは、摩耗が抑制されているため、第２の刃部７０Ｂはまだ鋭い状態を維持している。最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａが次第に摩耗し、その直径の大きさが他の送出用回転刃８１Ｂの直径の大きさに近づいてくると、用紙と他の送出用回転刃８１Ｂとの接触頻度が増え、用紙は他の送出用回転刃８１Ｂの第２の刃部７０Ｂにより捌かれ、突き刺さりやすくなる。従って、送出用回転刃列３２Ａ全体で考えた場合、従来よりも長い時間にわたり噛合部６１へ用紙を適切に送ることができるようになる。さらに、最大直径回転刃８１Ａは、他の送出用回転刃８１Ｂよりもその直径が大きいため、この最大直径回転刃８１Ａには、第１の押付部材３４Ａを用紙へ押し付けた時の荷重が、大きくかかることになる。このため、最大直径回転刃８１Ａに用紙が突き刺さりやすくなり、安定した送出が可能となる。

また、第１の刃部７０Ａの硬度は、第２の刃部７０Ｂの硬度よりも大きく形成されている。上述のとおり、直径を大きくすると、最大直径回転刃８１Ａに押し当てる時の荷重が大きくかかることから、その摩耗量も大きくなる。そこで、第１の刃部７０Ａの硬度を、第２の刃部７０Ｂの硬度よりも大きくすることで、刃部７０の摩耗を抑制し、長期間にわたりその機能を維持することができる。
また、刃部７０の硬度を上げるためには、一般的に高価な金属などが用いられる。本送出用回転刃ユニット３Ａにおいては、最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａのみの硬度を上げているため、全ての送出用回転刃８１の刃部７０の硬度を上げるのに比べ、コストを低減することができる。

また、この最大直径回転刃８１Ａは、送出用回転刃列３２Ａのなかで略中央部に位置させている。用紙が投入される場合、送出用回転刃列３２Ａの中央付近に投入されることが多い。そこで、最大直径回転刃８１Ａを略中央部に配置することで、用紙を補足しやすくなり、安定して用紙を噛合部６１に送出することができる。

送出用回転刃ユニット３Ａは、細断用回転刃ユニット３Ｂと共に噛合部６１を形成している。すなわち、送出用回転刃ユニット３Ａは、用紙を噛合部６１へ送出する機能と、用紙を細断する機能との２つの機能を併有していることになる。このように、送出用回転刃ユニット３Ａは、用紙の送出という機能以外に、用紙の細断という機能を担っている。なお、図示はしないが、送出と細断という両機能を送出用回転刃ユニット３Ａに付与せず、送出用回転刃ユニット３Ａには送出の機能だけを持たせ、噛合部６１は別の場所に設けることもできる。
さらに、直径が異なる２種類以上の回転刃を用いる箇所は、用紙の送出箇所だけに限られない。すなわち、細断処理装置内において、投入された用紙と接触し、回転刃の刃部７０が摩耗することで機能が低下してしまう箇所ならどこでも用いることができる。例えば、細断用回転刃列３２Ｂ内に直径が異なる２種類以上の回転刃を設けることもできる。

ここで、上記で説明した内容を別の観点から捉えてみる。
上述のように、第１の刃部７０Ａが摩耗するに従って、第２の刃部７０Ｂに用紙が接触するようになる。すなわち、第１の刃部７０Ａが摩耗するに従って、第２の刃部７０Ｂと用紙との接触力は増すことになる。第１の刃部７０Ａの摩耗がある程度進むまでは、第２の刃部７０Ｂに用紙からの圧力（接触力）があまりかからないため、第２の刃部７０Ｂは鋭い状態を維持可能となる。従って、送出用回転刃列３２Ａ全体で考えた場合、従来よりも長い時間にわたり用紙の捌き、送出、細断などの刃部７０の機能を維持することができる。

図５は、最大直径回転刃８１Ａと送出用回転軸３１Ａとの関係を示す拡大図である。なお、図中の一点鎖線は、第１の刃部７０Ａの頂部７３（図６（ｃ）参照）における外接円を示している。最大直径回転刃８１Ａの中心には、貫通孔３７ｂが形成されるとともに、この貫通孔３７ｂの周囲には、略上下に２箇所キー溝３７ａが形成されている。この最大直径回転刃８１Ａは、キー溝３７ａにキー３７ｃが差し込まれることにより、キー溝３７ａが略上下に２箇所形成された送出用回転軸３１Ａに固定される。なお、この最大直径回転刃８１Ａは、回転刃本体８０Ａと複数の第１の刃部７０Ａとからなり、これら複数の第１の刃部７０Ａは回転刃本体８０Ａの外縁部６０に設けられている。

図６は、図５で説明した最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａの周辺を拡大して示した拡大図である。図６の（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は斜視図を示している。

回転刃本体８０Ａの外縁部６０に第１の刃部７０Ａを接合後、第１の刃部７０Ａが研がれ回転刃本体８０Ａの外縁部６０に鋭い第１の刃部７０Ａが形成される。なお、第１の刃部７０Ａが研がれる際に、回転刃本体８０Ａと第１の刃部７０Ａとの接合部も平滑化される。この第１の刃部７０Ａには、旋盤のバイトなどに用いられる超硬合金Ｋ３０を用い、他の送出用回転刃８１Ｂの第２の刃部７０Ｂには、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃを用い、最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａの硬度の方を大きくしてある。なお、刃部７０に用いることができる材料としては、上述の超硬合金Ｋ３０の他に、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの中に、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣなどの炭化物を分散させ焼結させたものや、Ｓ４５Ｃに焼き入れをしたものがある。なお、この焼き入れをしたＳ４５Ｃは、ロックウェル硬度（ＨＲＣ）５５度±１０度を満たしていることが好ましい。この中でも最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａには、超硬合金Ｋ３０を用いることが好ましい。また、回転刃本体８０Ａには、Ｓ４５Ｃを用いている。

また、図６の（ｃ）に示すように第１の刃部７０Ａは、この第１の刃部７０Ａの頂部７３から回転刃本体８０Ａ方向に向かって４つの辺７５を形成しながら拡がった角錐形状である四角錐に形成されている。
角錐形状とすることで、第１の刃部７０Ａが用紙に突き刺さる時に、第１の刃部７０Ａと用紙との接触面積が増える。このため、突き刺さる時の抵抗が増大し、第１の刃部７０Ａが用紙へ過度に突き刺さることを抑制できる。よって、噛合部６１へ過度の枚数の用紙が送られることを抑制できる。なお、本実施形態では、四角錐形状である第１の刃部７０Ａを説明したが、これに限らず、三角錐、五角錐、六角錐など、他の角錐形状も形成する
ことができる。
なお、送出用回転刃８１により送出される用紙の状態は一定ではない。例えば、折り曲がっていたり、すでに孔が形成されていたり、スリットが入っている場合などがある。このような様々な状態の用紙も適切に送出する必要があるが、用紙の形状が一定ではないために、刃部が用紙に引っ掛からず効率的に送出できない場合がある。上記のように角錐形状とすると頂部７３から回転刃本体８０Ａ方向に向かう辺７５が形成される。このため、辺７５にも用紙が引っ掛かるようになる。このため、従来よりも用紙を引っ掛ける可能性が高まり、様々な状態の用紙であっても効率的に送出することができるようになる。
また、本実施形態では、角錐形状である第１の刃部７０Ａを説明したが、円錐形状とすることもでき、この場合も、用紙と第１の刃部７０Ａとの接触面積が増大するため、突き刺さる時の抵抗が増大し、噛合部６１へ適切な枚数の用紙を送ることができる。なお、このように円錐形状の刃部７０Ａを用いる場合、その表面を荒らしておくことが好ましい。刃部７０Ａの頂部７３が用紙に突き刺さった後、この荒らした部分が用紙に対する抵抗となり、用紙が過度に刃部７０Ａに突き刺さることを抑制できるからである。

なお、図６（ｃ）で示すように最大の頂角７４を２０度以上４０度以下としておくことが好ましい。２０度より小さいと、第１の刃部７０Ａの強度が低下するとともに、用紙に対し第１の刃部７０Ａが過度に突き刺さりやすくなる傾向があり、４０度より大きいと、逆に用紙に突き刺さりにくくなるためである。なお、ここにいう頂角とは、回転刃本体８０Ａ方向への第１の刃部７０Ａの拡がり角をいう。なお、本図では最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａが四角錐形状であるものを示したが、他の送出用回転刃８１Ｂの第２の刃部７０Ｂの形状も同じようにすることができる。さらに、送出用回転刃８１以外の回転刃にも用いることができる。

図７は、送出用回転刃ユニット３Ａの変形例を示した構成図である。同図に示すように送出用回転軸３１Ａの軸方向に、送出用回転刃８１をほぼ平行に複数並べ、送出用回転刃列３２Ａを形成してある。また、この送出用回転刃列３２Ａは、直径が異なる２種類の送出用回転刃８１から形成されている。具体的には、最大直径回転刃８１Ａと他の送出用回転刃８１Ｂとから構成されている。また、この最大直径回転刃８１Ａと他の送出用回転刃８１Ｂは、送出用回転軸３１Ａ方向に交互に配置されている。さらに、最大直径回転刃８１Ａの直径Ｄと、他の送出用回転刃８１Ｂの直径ｄとの差は約１ｍｍとしてある。

最大直径回転刃８１Ａと、他の送出用回転刃８１Ｂを交互に配置することで、送出用回転刃列３２Ａの全域にわたり最大直径回転刃８１Ａが配置される。このため、送出用回転刃列３２Ａの全域にわたって、安定して捌き、突き刺し、送出を行うことができる。また、用紙を介しての第１の押付部材３４Ａからの荷重は、主に最大直径回転刃８１Ａにかかるようになるため、他の送出用回転刃８１Ｂの第２の刃部７０Ｂの摩耗を抑制することができる。最大直径回転刃８１Ａの第１の刃部７０Ａが摩耗してくると、摩耗が抑えられている他の送出用回転刃８１Ｂの第２の刃部７０Ｂが主に用紙に接するようになる。従って、送出用回転刃列３２Ａ全体で考えた場合、従来よりも長い時間にわたり、用紙の捌きや、噛合部６１への用紙の送出が適切にできるようになる。

図８は、回転刃の変形例を説明する説明図である。回転刃本体８０Ａの外縁部６０には複数の刃部７０が、回転刃本体８０Ａの周方向に複数設けられている。刃部７０は２種類の刃部から構成されており、一方の刃部７０は、他方の刃部７０の外方に位置し、他方の刃部７０は内方に位置している。以下、本図の説明において外方に位置する刃部７０を第１の刃部７０Ａと称し、内方に位置する刃部７０を第２の刃部７０Ｂと称する。
第１の刃部７０Ａおよび第２の刃部７０Ｂは、一枚の回転刃に設けられており、また、第１の刃部７０Ａと第２の刃部７０Ｂは、一枚の回転刃本体８０Ａの外縁部６０において、周方向に交互に並べてある。

使用開始当初は、第１の刃部７０Ａが第２の刃部７０Ｂの外方に位置しているため、第１の刃部７０Ａは用紙と接触しやすくなり、接触時の接触力も大きい。使用を継続していくと、第１の刃部７０Ａは摩耗するに従ってその高さが減少し、第２の刃部７０Ｂの高さに接近する。この結果、第２の刃部７０Ｂと用紙とが次第に接触しやすくなるため、第２の刃部７０Ｂと用紙との接触力も次第に増す。第１の刃部７０Ａの摩耗がある程度進むまでは、第２の刃部７０Ｂに用紙との接触力があまりかからないため、第２の刃部７０Ｂは鋭い状態を一定期間維持可能となる。従って、送出用回転刃列３２Ａ全体で考えた場合、従来よりも長い時間にわたり用紙の捌き、送出、細断などの刃部の機能を維持することができる。

図９は、回転刃の変形例を模式的に示した説明図である。図中奥に配置した回転刃を楕円形状とし、この楕円の長軸方向における両端部を、図中手前に配置した円形状の回転刃よりも外方に突出させている。本図においては、この突出部８０Ｂの外縁部６０に形成した刃部を第１の刃部７０Ａとした。また、図中手前に配置した回転刃の外縁部６０であって、第１の刃部７０Ａの内側に位置したところに形成された刃部を第２の刃部７０Ｂとした。

この場合も、第１の刃部７０Ａの摩耗がある程度進むまでは、第２の刃部７０Ｂに用紙との接触力があまりかからないため、第２の刃部７０Ｂは鋭い状態を維持可能となる。従って、送出用回転刃列３２Ａ全体で考えた場合、従来よりも長い時間にわたり用紙の捌き、送出、細断などの刃部の機能を維持させることができる。このように、円形状以外の回転刃であっても第１の刃部７０Ａと第２の刃部７０Ｂの刃部とを形成することで、従来よりも長い時間にわたり送出や細断などの刃部の機能を維持することができる。

本実施の形態に係る古紙などの用紙の処理装置を示す概略構成図である。 細断処理装置の内部を示す概略構成図である。 送出用回転刃ユニット及び細断用回転刃ユニットを上方から見た平面図である。 第１の刃部と第２の刃部の摩耗状態を示す説明図である。 最大直径回転刃と送出用回転軸との関係を示す拡大図である。 最大直径回転刃の第１の刃部の周辺を拡大して示した拡大図である。 送出用回転刃ユニットの変形例を示した構成図である。 回転刃の変形例を説明する説明図である。 回転刃の変形例を模式的に示した説明図である。

符号の説明

３２Ａ・・・送出用回転刃列、３２Ｂ・・・細断用回転刃列、３８・・・細断モータ、６１・・・噛合部（細断部の一例）、７０・・・刃部、７０Ａ・・・第１の刃部、７０Ｂ・・・第２の刃部、８１・・・送出用回転刃、８２・・・細断用回転刃、８１Ａ・・・最大直径回転刃

Claims (5)

1. 投入された用紙を細断処理する細断処理装置であって、
   外周縁に複数の刃部を有する回転刃が一方向に沿って複数枚並べられるとともに互いに隣接する当該回転刃間に間隙が形成され、投入された前記用紙に当該刃部が突き刺ささるとともに当該用紙が巻き付きながら回転する第１の回転刃列と、
   前記第１の回転刃列の前記刃部への用紙の突き刺さりが行なわれる箇所よりも、当該第１の回転刃列の回転方向における下流側にて、当該第１の回転刃列に対峙するように配置されるとともに、当該第１の回転刃列に沿うように配置され、且つ、当該第１の回転刃列に巻き付きながら移動する当該用紙が下方から上方に向かう箇所にて、当該第１の回転刃列に対峙するように配置され、当該第１の回転刃列に形成された前記間隙に入り込むように設けられ外周縁に複数の刃部を備えた回転刃が前記一方向に沿って複数枚並べられ、当該第１の回転刃列の当該刃部が突き刺さり当該第１の回転刃列に巻き付きながら移動してきた当該用紙を当該第１の回転刃列とともに細断する第２の回転刃列と、
   を備え、
   前記第１の回転刃列と前記第２の回転刃列とが対峙する部位において、当該第１の回転刃列のうちの当該第２の回転刃列に対峙する部位、および、当該第２の回転刃列のうちの当該第１の回転刃列に対峙する部位は、同じ方向に移動し、
   前記第１の回転刃列と前記第２の回転刃列とが対峙する前記部位において、当該第２の回転刃列のうちの当該第１の回転刃列に対峙する部位の移動速度は、当該第１の回転刃列のうちの当該第２の回転刃列に対峙する部位の移動速度よりも大きくなっており、
   前記第１の回転刃列の前記回転刃の前記外周縁に設けられた前記刃部の各々は、当該外周縁側に根元を有し当該外周縁から離れた側に頂部を有するとともに、当該根元と当該頂部との間であって当該第１の回転刃列の回転方向下流側に、当該回転刃の厚み方向に沿うように配置されるとともに当該頂部から当該根元に向かうに従い次第に幅が大きくなる下流側側面を有し、当該根元と当該頂部との間であって当該第１の回転刃列の回転方向上流側に、当該回転刃の厚み方向に沿うように配置されるとともに当該頂部から当該根元に向かうに従い次第に幅が大きくなる上流側側面を有し、
   前記第２の回転刃列の前記回転刃の前記外周縁に設けられた前記刃部の各々は、当該外周縁側に根元を有し当該外周縁から離れた側に頂部を有するとともに、当該根元と当該頂部との間であって当該第２の回転刃列の回転方向下流側に、当該回転刃の厚み方向に沿うように配置されるとともに当該頂部から当該根元に向かうに従い次第に幅が大きくなる下流側側面を有し、
   前記第１の回転刃列には、第１の直径で形成された前記回転刃の他に、当該第１の直径よりも大きい第２の直径で形成された当該回転刃が設けられていることを特徴とする細断処理装置。
2. 前記第２の直径で形成された前記回転刃の枚数が、前記第１の直径で形成された前記回転刃の枚数よりも少ないことを特徴とする請求項１記載の細断処理装置。
3. 前記第２の回転刃列に含まれる複数の前記回転刃の各々は、その直径が同一となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の細断処理装置。
4. 前記第２の直径で形成された前記回転刃に設けられた前記刃部の硬度が、前記第１の直径で形成された前記回転刃に設けられた前記刃部の硬度よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の細断処理装置。
5. 前記第２の直径で形成された前記回転刃は、前記第１の回転刃列のなかで中央部に位置していることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の細断処理装置。

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