JP5437515B1 - ローラー式打抜き機 - Google Patents

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Abstract

【課題】用紙の間隔を詰めた給紙ができる安価な給紙機構を備えたローラー式打抜き機を提供する。
【解決手段】ローラー式打抜き機の給紙機構1は、給紙棚13に載置される用紙スタックTの最上位の用紙Sを吸引して、給紙方向Yに吸着搬送する吸着搬送部14を備える。吸着搬送部14は、給紙棚13に載置される用紙スタックTの前端側の上方において給紙方向Yに張設され、複数の穴が形成された無端状の穴開きベルト17と、穴開きベルト17の内側において給紙方向Yに沿って配列され、用紙スタックTの最上位の用紙Sを吸引する複数の吸引部21a、21bとを備えている。制御部5が、先に搬送されている用紙Sの後端が、給紙方向Yの最後尾の吸引部21bの下方を通過し終えたときに、用紙Sの搬送速度に合わせて各吸引部21a、21bを最後尾の吸引部21bから順番に作動させて、次の用紙Saを吸引する。
【選択図】図4

Description

本発明は、1枚ずつ供給される用紙をダイカットローラーによって順次打ち抜くローラー式打抜き機に関する。
従来のこの種のローラー式打抜き機は、特許文献1、特許文献2等に記載されている。この種の打抜き機の一例が、図5に示されている。打抜き機は、給紙棚13から用紙スタックTの用紙Sを一枚ずつ順次供給する給紙機構1’と、給紙機構1’から供給される用紙Sを順次搬送する用紙搬送機構2と、用紙搬送機構2から搬送される用紙Sを1枚ずつ順次打ち抜くダイカット機構3と、を備えている。
ダイカット機構3は、外周面に打抜き刃が備えられた円筒形状のダイカットローラー7及び外周面で打抜き刃を受ける円筒形状のアンビルローラー8の対を有し、これらのローラーを回転させつつ、用紙Sをこれらのローラーの間に1枚ずつ順次通過させ、当該通過の間に、用紙Sをダイカットローラー7の打抜き刃によって所定の形状に打ち抜く。
この打抜き機のダイカット機構3では、ダイカットローラー7の外周の長さは、給紙機構1’から順次供給される用紙の間隔(先に供給される用紙の後端とその次に供給される用紙の前端との間隔)に影響を受ける。
給紙機構1’によって供給される用紙の間隔が大きいと、ダイカットローラー7の外周面に、当該間隔に対応する大きな、打抜き刃が備えられず有効に使用されない部分を設けなければならず、その外周が長くなってしまう。また、それによって、ダイカットローラー7は大型化し、そのコストも高くなる。逆に、給紙機構1’が用紙の間隔を詰めて用紙Sを供給できれば、ダイカットローラー7の外周面全体を有効に使用することができ、ダイカットローラー7をコンパクトにできる。
給紙機構1’は、図5に示されるように、給紙棚13に載置された用紙スタックTの給紙方向Yの前端側の上方に配置され、給紙方向Yに沿って張設された無端状の穴開きベルト17と、穴開きベルト17の内側に配置され、用紙スタックTの最上位の用紙Sを吸引する吸引部21aと、を備えている。
給紙機構1’は、吸引部21aを作動させて最上位の用紙Sの前端側を吸引して穴開きベルト17に吸着させ、そして穴開ベルト17を回転駆動させ吸引ベルト17に用紙Sを給紙方向Yに搬送させる。
穴開きベルト17により用紙Sが給紙棚13から一定長さ搬送されると、給紙機構1’は、搬送ローラー対24、25に用紙Sの前端側を受け取らせ、そして吸引部21aを非作動にするとともに穴開きベルト17を停止させ、搬送ローラー対24、25だけに用紙Sを搬送させる。そして、搬送ローラー対24、25により搬送される用紙Sの後端が穴開きベルト17の下方を通過し終えたときに、給紙機構1’は、再び吸引部21aを作動させて次の用紙の吸引を開始する。給紙機構1’は、これを繰り返して用紙Sを1枚ずつ順次供給する。
しかし、この吸引方式の給紙機構1’では、上記構成の通り、先の用紙Sの後端が穴開きベルト17の下方を通過し終えるまでは、吸引部21aを作動させて次の用紙を吸引することができないため、用紙の間隔を詰めて用紙Sを供給することはできなかった。
従って、この吸引方式の給紙機構1’が備えられた打抜き機では、用紙の間隔を詰めることができないことにより、ダイカットローラー7の外周面に有効に使用されない部分を設けなければならなかった。そして、それによって、ダイカットローラー7の大型化及びコスト高も避けられなかった。
他の方式の給紙機構を採用すれば、用紙の間隔を詰めた給紙ができるものの、そのような給紙機構は構成が複雑であるため、給紙機構1’と比べてコストが大幅に上昇していた。
特開平07―214700号公報 特開平10−296696号公報
したがって、本発明が解決しようとする課題は、用紙の間隔を詰めた給紙ができる安価な給紙機構を備えたローラー式打抜き機を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るローラー式打抜き機は、用紙を給紙方向に1枚ずつ供給する給紙機構と、
前記給紙機構から供給される用紙を搬送路に沿って順次搬送する用紙搬送機構と、
打抜き刃が備えられたダイカットローラー及び前記打抜き刃を受けるアンビルローラーの対を有し、これらのローラーを回転させつつ、前記用紙搬送機構から搬送される用紙をこれらのローラーの間に通過させることにより、用紙を順次打ち抜くダイカット機構と、
前記給紙機構を制御する制御部と、を備え、
前記給紙機構は、用紙スタックが載置される給紙棚と、前記給紙棚に載置される前記用紙スタックの最上位の用紙を吸引して、前記給紙方向に吸着搬送する吸着搬送部と、前記吸着搬送部によって前記給紙棚から一定長さ搬送される用紙を受け取り、前記給紙方向に搬送し、前記用紙搬送機構へ送り出す送り出し部と、を備え、
前記吸着搬送部は、前記給紙棚に載置される前記用紙スタックの前端側の上方において前記給紙方向に沿って張設され、複数の穴が形成された無端状の穴開きベルトと、前記穴開きベルトの内側において前記給紙方向に沿って配列され、前記用紙スタックの最上位の用紙を吸引する複数の吸引部と、を備え、
前記制御部は、前記穴開きベルト及び前記各吸引部を制御し、
前記各吸引部を前記給紙方向の最後尾の吸引部から順番に作動させて用紙を吸引し前記穴開きベルトに吸着させ、前記穴開きベルトを回転駆動して前記穴開きベルトに用紙を搬送させ、前記送り出し部が用紙を受け取けると前記各吸引部を非作動にするとともに前記穴開きベルトを停止させ、前記送り出し部に用紙を搬送させることにより、用紙の供給を行うようになっており、さらに、
前記送り出し部によって搬送される用紙の後端が、最後尾の吸引部の下方を通過し終えたときに、当該用紙の搬送速度に合わせて前記各吸引部を最後尾の吸引部から順番に作動させて、その次の用紙を吸引することを特徴とする。
好ましくは、前記給紙機構は、前記送り出し部から送り出される用紙の前端の通過を検知する用紙検知センサーを備え、
前記制御部は、前記用紙検知センサーの検知信号と予め入力された用紙の長さとに基づいて、搬送されている用紙の後端の位置を演算して、前記各吸引部を作動させるタイミングを取る。
好ましくは、前記吸着搬送部は、前記各吸引部に負圧を発生させる吸引ポンプと、前記各吸引部と前記吸引ポンプとを接続する複数の吸引管路と、前記各吸引管路に設けられ、前記各吸引部及び前記吸引ポンプ間を連通状態と非連通状態とに切り替える複数の切替バルブと、を備え、
前記制御部は、前記各切替バルブの切替えによって、前記各吸引部を作動状態と非作動状態とに切替え制御する。
この発明によれば、給紙棚に載置される用紙スタックの最上位の用紙を吸引して、給紙方向に吸着搬送する吸着搬送部が、給紙棚に載置される用紙スタックの前端側の上方において給紙方向に張設され、複数の穴が形成された無端状の穴開きベルトと、穴開きベルトの内側において給紙方向に配列され、用紙スタックの最上位の用紙を吸引する複数の吸引部と、を備えている。制御部は、先に搬送されている用紙の後端が、給紙方向の最後尾の吸引部の下方を通過し終えたときに、当該用紙の搬送速度に合わせて各吸引部を最後尾の吸引部から順番に作動させて、その次の用紙を吸引するように、穴開きベルト及び各吸引部を制御する。
それによって、先の用紙が給紙棚から排出されたときには、その次の用紙が既に穴開きベルトに吸着されて搬送される状態にあるので、用紙の間隔を詰めて用紙を供給することができる。さらに、給紙機構は、従来の給紙機構において1つ配置されていた吸引部を、複数設けて給紙方向に配列するだけの単純な構成であり、複雑な構成を必要としない。従って、用紙の間隔を詰めた給紙ができる給紙機構を安価に提供することができる。
そして、給紙機構が用紙の間隔を詰めた給紙ができることにより、ダイカット機構のダイカットローラーの外周面全体を有効に使用することができる。また、ダイカットローラーをコンパクトにでき、そのコストを抑えることもできる。
本発明に係るローラー式打抜き機の概略的な構成を示す側面図である。 本発明に係るローラー式打抜き機に備えられた給紙機構の概略的な構成を示す斜視図である。 給紙動作を説明する図である。 給紙動作を説明する図である。 従来のローラー式打抜き機の概略的な構成を示す側面図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明に係るローラー式打抜き機(以下、単に打抜き機という)について説明する。
図1を参照して、打抜き機は、用紙スタックTの用紙Sを給紙方向Yに1枚ずつ順次供給する給紙機構1(給紙装置)と、給紙機構1から給紙される用紙Sを搬送路に沿って順次搬送する用紙搬送機構2と、用紙搬送機構2から搬送される用紙Sを順次打ち抜くダイカット機構3と、ダイカット機構3から搬送される用紙Sを順次排出する用紙排出機構4と、を備えている。また、打抜き機は、給紙機構1、用紙搬送機構2、ダイカット機構3、及び、用紙排出機構4を制御する制御部5を備えている。給紙機構1の構成については後述する。
用紙搬送機構2は、用紙Sの搬送路に沿って給紙機構1からダイカット機構3に向けてのびる第1の搬送ベルトコンベヤ6を備えており、この第1の搬送ベルトコンベヤ6によって、給紙機構1から供給される用紙Sをダイカット機構3へ搬送する。
ダイカット機構3は、外周面に打抜き刃(図示されない)が備えられた円筒形状のダイカットローラー7と、外周面で打抜き刃を受ける円筒形状のアンビルローラー8との対を備えている。ダイカットローラー7及びアンビルローラー8は、互いに平行に上下に配置されており、図示されない駆動機構によって、同期して回転駆動される。
ダイカットローラー7及びアンビルローラー8の前段側には、第1の搬送ベルトコンベヤ6から搬送される用紙Sを受け取って、ダイカットローラー7及びアンビルローラー8の間に導入する導入部9が配置されている。導入部9は、互いに上下に配置された駆動ローラー10及びアイドルローラー11の搬送ローラー対からなる。第1の搬送ベルトコンベヤ6から搬送される用紙Sは、搬送ローラー対10、11の間に挿入されこれらの間を搬送され、ダイカットローラー7及びアンビルローラー8の間に導入されるようになっている。
ダイカット機構3は、ダイカットローラー7及びアンビルローラー8を回転させつつ、導入部9によって、用紙Sをダイカットローラー7及びアンビルローラー8の間に1枚ずつ順次導入させ通過させる。それによって、当該通過の間に、用紙Sが、ダイカットローラー7の打抜き刃によって所定の形状に打ち抜かれる。
用紙排出機構4は、用紙Sの搬送路に沿ってダイカット機構3から図示されない排出トレーに向けてのびる第2の搬送ベルトコンベヤ12を備えており、この第2の搬送ベルトコンベヤ12によって、ダイカット機構3から送り出される用紙Sを搬送し、排出トレーに排出する。
次に、図1及び図2を参照して、給紙機構1について説明する。給紙機構1は、用紙スタックTが載置される給紙棚13を備えている。給紙機構1は、給紙棚13に載置される用紙スタックTの最上位の用紙Sを吸引して、給紙方向Yに搬送する吸着搬送部14と、吸着搬送部14によって給紙棚13の用紙出口15から一定長さ搬送される用紙Sを受け取り、給紙方向Yに搬送し、用紙搬送機構2(図1)へ送り出す送り出し部16と、を備えている。
図2に示されるように、吸着搬送部14は、少なくとも給紙棚13に載置される用紙スタックTの給紙方向Yの前端側の上方において、給紙方向Yに沿って張設された穴開きベルト17を備えている。穴開きベルト17は、その全体にわたって複数の穴18が形成されている。互いに給紙方向Yに間隔をあけて、給紙方向Yに垂直にのびる2本の回転軸19a、19bが配置されており、回転軸19a、19bのそれぞれにプーリー20a、20bが装着されている。そして、穴開きベルト17は、プーリー20a、20b間に張設されている。制御部5に接続される駆動モーター(図示されない)が配置されており、駆動モーターの駆動軸が回転軸19aに連結されている。駆動モーターの駆動によって回転軸19aが回転し、それによって、穴開きベルト17が回転駆動される。
なお、本実施例では、穴開きベルト17が給紙方向Yに垂直に複数配列された構成であるが、大きな幅を有する穴開きベルトを1つ配置する構成でもよい。
吸着搬送部14は、さらに、用紙スタックTの最上位の用紙Sを吸引する複数の吸引部21a、21bを備えている。各吸引部21a、21bは、少なくとも穴開きベルト17の内側に配置され、給紙方向Yに沿って配列されている。吸引部21a、21bは、本実施例では、下向きに開口して穴開きベルト17の内側面に対向する開口を有する吸引ボックスからなる。
なお、本実施例では、吸引部が2つ配列されているが、3つ以上配列してもよい。
さらに、吸着搬送部14は、各吸引部21a、21bに負圧を発生させる1つの吸引ポンプP(図1)と、各吸引部21a、21bと吸引ポンプPとを接続するための複数の吸引管路22a、22bと、を備えている。各吸引管路22a、22bは、その一端が吸引部21a、21bに接続され、他端側において合流して一本の吸引管路となり吸引ポンプPに接続される。吸引管路22a、22bのそれぞれには、各吸引部21a、21b及び吸引ポンプP間を、連通状態と非連通状態とに切り替える電磁式の切替バルブ23a、23bが配置されている。各切替バルブ23a、23bは、制御部5に接続されている。そして、制御部5は、各切替バルブ23a、23bの切替えによって、各吸引部21a、21bを、負圧により用紙Sを吸引する作動状態と、用紙Sを吸引しない非作動状態とに切替え制御する。
送り出し部16は、互いに上下に配置された駆動ローラー24及びアイドルローラー25の搬送ローラー対からなる。用紙Sは、給紙棚13の用紙出口15から一定長さ搬送されると、搬送ローラー対24、25の間に挿入されこれらの間を搬送されて、用紙搬送機構2へ送り出されるようになっている。
さらに、送り出し部16の後段には、送り出し部16によって送り出される用紙Sの前端の通過を検知する用紙検知センサー26が配置されている。用紙検知センサー26は、制御部5に接続されている。用紙検知センサー26は、例えば、超音波式センサー又は光学式センサーからなる。なお、用紙検知センサー26は、空給紙や重送を検知するセンサーとして機能させることもできる。
次に、図3及び図4を参照して、給紙動作について説明する。制御部5は、穴開きベルト17、各吸引部21a、21bを制御して、以下のようにして給紙を行う。
図3A及び図3Bに示されるように、制御部5は、各電磁弁23a、23bの切替えによって、各吸引部21a、21bを、後方の吸引部21b、前方の吸引部21aの順番で作動させ、用紙スタックTの最上位の用紙Sの前端側を吸引して穴開きベルト17に吸着させる。そして、制御部5は、穴開きベルト17を回転駆動させて、穴開きベルト17に用紙Sを給紙方向Yに搬送させる。
なお、吸引部が、3つ以上配置されている場合も同様である。すなわち、各吸引部を、給紙方向Yの最後尾の吸引部から最前端の吸引部まで順番に作動させて、用紙Sを吸引して穴開きベルト17に吸着させる。
図3Cに示されるように、用紙Sが、穴開きベルト17によって給紙棚13の用紙出口15から一定長さ搬送されると、送り出し部16(搬送ローラー対24、25)が、用紙Sの前端側を受け取る。そして、検知センサー26が、用紙Sの前端の通過を検知し、検知信号を制御部5に送る。それによって、制御部5は、用紙Sが送り出し部16に受け渡されたことを確認する。
制御部5は、当該受渡しを確認すると、図4Aに示されるように、各電磁弁23a、23bを切り替えて各吸引部21a、21bを非作動にするとともに穴開きベルト17を停止させ、送り出し部16だけに用紙Sを搬送させる。
それから、図4Bに示されるように、制御部5は、送り出し部16によって搬送されている用紙Sの後端が、後方の吸引部21bの下方を通過し終えたときに、次の用紙Saの吸引を開始する。このとき、制御部5は、各吸引部21a、21bを、用紙Sの搬送速度に合わせて、後方の吸引部21b、前方の吸引部21aの順番で作動させて、次の用紙Saを吸引する。すなわち、制御部5は、図4Bに示されるように、先の用紙Sの後端が後方の吸引部21bの下方を通過し終えたときに、後方の吸引部21bを作動させ、それから、図4Cに示されるように、先の用紙Sの後端が前方の吸引部21aの下方を通過し終えたときに、前方の吸引部21aを作動させることで、次の用紙Saの先端側を吸引し吸着ベルト17に吸着させていく。
なお、上記において、制御部5は、用紙検知センサー26の検知信号、予め入力されている用紙Sの長さ、送り出し部16による用紙Sの搬送速度に基づいて、搬送中の用紙Sの後端の位置がどこにあるのかを演算して、次の用紙Saの吸引のために各吸引部21a、21bを順番に作動させるタイミングを取っている。
吸引部が3つ以上配置されている場合も上記と同様である。すなわち、制御部5は、用紙Sの後端が給紙方向Yの最後尾の吸引部の下方を通過し終えたときに、各吸引部を、先の用紙Sの搬送速度に合わせて、最後尾の吸引部から最前端の吸引部まで順番に作動させることで、次の用紙Saを吸引し穴開きベルト17に吸着させていく。
それから、制御部5は、穴開きベルト17を回転駆動させて、穴開きベルト17に次の用紙Saを搬送させる。以下、これが繰り返されることによって、給紙棚13から用紙Sが1枚ずつ順次供給される。
上記構成の給紙機構1によれば、図4Cに示されるように、先の用紙Sが給紙棚13から排出されたときには、その次の用紙Saは既に穴開きベルト17に吸着されて搬送される状態にあるので、用紙の間隔を詰めて用紙Sを一枚ずつ供給することができる。さらに、給紙機構1は、従来の給紙機構1’(図5)で1つ配置されていた吸引部を、複数設けて給紙方向Yに配列するだけの単純な構成であり、複雑な構成を必要としない。従って、用紙の間隔を詰めた給紙ができる給紙機構1を安価に提供することができる。
そして、給紙機構1が、用紙の間隔を詰めて給紙できることにより、図1に示されているダイカット機構3のダイカットローラー7の外周面全体を有効に使用することができる。また、ダイカットローラー7をコンパクトにでき、そのコストを抑えることもできる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが本発明の構成は上記実施形態に限定されない。
例えば、本実施例では、送り出し部16の後段に設けられた用紙検知センサー26の検知信号及び予め入力された用紙Sの長さに基づいて、搬送中の用紙Sの後端の位置を演算し、各吸引部21a、21bを作動させるタイミングを取っている。
その代わりに、各吸引部に用紙検知センサーを配置して、用紙Sの後端が各吸引部の下方を順番に通過し終えることを直接検知して、各吸引部を作動させてもよい。
また、制御部5に用紙Sの長さが予め入力されていない場合は、制御部5によって用紙Sの長さを計測してもよい。例えば、制御部5は、一枚の用紙Sをテスト給紙して、検知センサー26が用紙Sの前端の通過を検知してから用紙Sの後端の通過を検知するまでの用紙Sの搬送距離を演算して、用紙Sの長さを計測する。この場合において、当該用紙Sの搬送距離は、例えば、送り出し部16の駆動ローラー24にエンコーダーを接続し、当該エンコーダーの出力信号に基づいて演算される。
1 給紙機構
1’ 給紙機構(従来)
2 用紙搬送機構
3 ダイカット機構
5 制御部
7 ダイカットローラー
8 アンビルローラー
13 給紙棚
14 吸着搬送部
16 送り出し部
17 穴開きベルト
21a、21b 吸引部
22a、22b 吸引管路
23a、23b 切替バルブ
26 用紙検知センサー
P 吸引ポンプ
S 用紙
Sa 次の用紙
T 用紙スタック
Y 給紙方向

Claims (3)

  1. 用紙を給紙方向に1枚ずつ供給する給紙機構と、
    前記給紙機構から供給される用紙を搬送路に沿って順次搬送する用紙搬送機構と、
    打抜き刃が備えられたダイカットローラー及び前記打抜き刃を受けるアンビルローラーの対を有し、これらのローラーを回転させつつ、前記用紙搬送機構から搬送される用紙をこれらのローラーの間に通過させることにより、用紙を順次打ち抜くダイカット機構と、
    前記給紙機構を制御する制御部と、を備え、
    前記給紙機構は、用紙スタックが載置される給紙棚と、前記給紙棚に載置される前記用紙スタックの最上位の用紙を吸引して、前記給紙方向に吸着搬送する吸着搬送部と、前記吸着搬送部によって前記給紙棚から一定長さ搬送される用紙を受け取り、前記給紙方向に搬送し、前記用紙搬送機構へ送り出す送り出し部と、を備え、
    前記吸着搬送部は、前記給紙棚に載置される前記用紙スタックの前端側の上方において前記給紙方向に沿って張設され、複数の穴が形成された無端状の穴開きベルトと、前記穴開きベルトの内側において前記給紙方向に沿って配列され、前記用紙スタックの最上位の用紙を吸引する複数の吸引部と、を備え、
    前記制御部は、前記穴開きベルト及び前記各吸引部を制御し、
    前記各吸引部を前記給紙方向の最後尾の吸引部から順番に作動させて用紙を吸引し前記穴開きベルトに吸着させ、前記穴開きベルトを回転駆動して前記穴開きベルトに用紙を搬送させ、前記送り出し部が用紙を受け取けると前記各吸引部を非作動にするとともに前記穴開きベルトを停止させ、前記送り出し部に用紙を搬送させることにより、用紙の供給を行うようになっており、さらに、
    前記送り出し部によって搬送される用紙の後端が、最後尾の吸引部の下方を通過し終えたときに、当該用紙の搬送速度に合わせて前記各吸引部を最後尾の吸引部から順番に作動させて、その次の用紙を吸引することを特徴とするローラー式打抜き機。
  2. 前記給紙機構は、前記送り出し部から送り出される用紙の前端の通過を検知する用紙検知センサーを備え、
    前記制御部は、前記用紙検知センサーの検知信号と予め入力された用紙の長さとに基づいて、搬送されている用紙の後端の位置を演算して、前記各吸引部を作動させるタイミングを取ることを特徴とする請求項1に記載のローラー式打抜き機。
  3. 前記吸着搬送部は、前記各吸引部に負圧を発生させる吸引ポンプと、前記各吸引部と前記吸引ポンプとを接続する複数の吸引管路と、前記各吸引管路に設けられ、前記各吸引部及び前記吸引ポンプ間を連通状態と非連通状態とに切り替える複数の切替バルブと、を備え、
    前記制御部は、前記各切替バルブの切替えによって、前記各吸引部を作動状態と非作動状態とに切替え制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のローラー式打抜き機。
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