JP5885562B2 - ミシン目加工装置及び用紙加工機 - Google Patents

Description

本発明は、用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置、及び、そのミシン目加工装置を備えた用紙加工機、に関するものである。

搬送される用紙に搬送方向に沿ってミシン目を形成するミシン目加工装置は、例えば、特許文献１に開示されている。更に、ミシン目を任意の間隔を置きながら任意の長さだけ形成する機構、すなわち、ミシン目を形成したり形成しなかったりする機構は、例えば、特許文献２、３に開示されている。特許文献２、３の当該機構は、ミシン目を形成する回転ミシン刃を、ソレノイドによって、回転受刃に対して上下移動させるようになっている。

特開２００５−２３９３０８号公報 特開平０５−５３３８７号公報 登録実用新案第３０４５２７６号公報

ところで、通常、ミシン目加工装置は、回転ミシン刃及び回転受刃を有するミシン目加工部を２個以上有しており、それらを同時に同じように作動させている。それ故、作動中の最大負荷が２個以上のミシン目加工部で同時に発生する。したがって、ミシン目加工装置において、２個以上のミシン目加工部を１本の駆動軸で駆動する場合には、高出力のモータを必要とする、という不具合があった。

本発明は、低出力の駆動モータを採用できるミシン目加工装置を、提供することを、主たる目的としている。

本発明は、用紙を搬送しながら搬送方向に沿って用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置において、ミシン目を形成するための回転ミシン刃及び回転受刃を有するミシン目加工部を、少なくとも２個有しており、前記回転ミシン刃を前記回転受刃に対して接離方向に移動させるための、接離方向移動機構と、前記接離方向移動機構を駆動する接離移動駆動部と、を有しており、前記回転ミシン刃は、前記回転受刃に対する接近状態でミシン目を形成し且つ前記回転受刃に対する離間状態ではミシン目を形成しないように、設けられており、前記接離方向移動機構が、前記接離移動駆動部によって駆動される１本のカム回転軸と、前記カム回転軸に固定されたカム部材と、前記カム部材に連動して揺動端部が前記接離方向に揺動する、揺動レバーとを、有しており、前記回転ミシン刃は、前記揺動レバーの前記揺動端部に回転自在に支持されており、少なくとも前記カム部材及び前記揺動レバーは、各前記ミシン目加工部内に設けられており、前記カム部材は、最大径部を含む所定範囲部分が前記揺動レバーに当接しているとき、前記回転ミシン刃を前記離間状態に維持するように構成されており、少なくとも１個の前記ミシン目加工部の前記カム部材と、他の前記ミシン目加工部の前記カム部材とは、前記カム回転軸の回転方向において、それぞれの前記最大径部がずれるように且つそれぞれの前記所定範囲部分が一部重なるように、位相をずらして、設けられている、ことを特徴としている。

本発明は、更に、次の構成を採用するのが好ましい。

（ａ）前記接離移動駆動部を制御する制御部を、更に有しており、前記接離方向移動機構が、前記回転ミシン刃の前記接近状態の一状態及び前記離間状態の一状態を検知する検知部を、更に有しており、前記制御部は、ミシン目を形成する時には、前記接離移動駆動部によって前記カム回転軸を駆動して、前記カム部材を回転させるとともに、前記揺動レバーの前記揺動端部を接近方向へ移動させ、前記回転ミシン刃が前記接近状態の前記一状態になった時を前記検知部が検知すると、前記カム回転軸を停止させるようになっており、ミシン目を形成しない時には、前記接離移動駆動部によって前記カム回転軸を駆動して、前記カム部材を回転させるとともに、前記揺動レバーの前記揺動端部を離間方向へ移動させ、前記回転ミシン刃が前記離間状態の前記一状態になった時を前記検知部が検知すると、前記カム回転軸を停止させるようになっており、更に、前記制御部は、前記離間状態の前記一状態で前記カム回転軸を停止させる際には、位相をずらして設けられた、少なくとも１個の前記カム部材と他の前記カム部材とが、前記カム回転軸の回転方向においてそれぞれの前記最大径部の間の部分であり且つそれぞれの前記所定範囲部分が重なっている部分で、前記揺動レバーに当接しているときに、前記カム回転軸を停止させるようになっている。

（ｂ）位相をずらして設けられた、少なくとも１個の前記ミシン目加工部の前記カム部材と、他の前記ミシン目加工部の前記カム部材とが、同一形状を有している。

（ｃ）前記カム回転軸は、回転ギヤを介して、前記接離移動駆動部のモータの駆動ギヤに連結されており、両ギヤの歯数は、前記駆動ギヤの歯数を前記回転ギヤの歯数で除した値が非整数となるように、設定されている。

更に、本発明は、用紙を搬送しながら用紙に対して所定の加工を行う加工装置を、１種以上備えている、用紙加工機において、前記本発明のいずれか１つに記載のミシン目加工装置である、ことを特徴としている。

本発明のミシン目加工装置によれば、接離方向移動機構及び接離移動駆動部を有しているので、用紙に対して、ミシン目を常時形成するのではなく、ミシン目を形成したり形成しなかったりすることができる。

しかも、少なくとも１個のミシン目加工部のカム部材と、他のミシン目加工部のカム部材とが、カム回転軸の回転方向において、位相をずらして、設けられているので、カム回転軸に加わる最大負荷を低減できる。したがって、上下移動駆動部のモータとして、低出力のモータを採用できる。

本発明のミシン目加工装置を備えた用紙加工機の模式断面図である。 図１の用紙加工機におけるミシン目加工装置の部分を示している。 ミシン目加工ユニットを上流側から見た正面図である。 ミシン目加工ユニットを下流側から見た正面図である。 ミシン目加工ユニットの平面図である。 図３のVI矢視図であり、右側板の正面図である。 図３のVII矢視図であり、左側板の正面図である。 図３のVIII−VIII断面矢視図である。 図８中のミシン目加工部のみを示す図である。 図９のＸ矢視図である。 ミシン目加工部の上体を上流側から見た左斜視図である。 ミシン目加工部の一作動状態を示しており、図９に相当する図である。 ミシン目加工装置の平面略図である。 図１３のＸIVａ矢視のカム部材とＸIVｂ矢視のカム部材とを並べて示した図である。 図１３の両カム部材をＸＶ方向から見て重ね合わせた図である。 両カム部材の位相のずれを説明するための図である。 回転ミシン刃が離間状態の一状態に維持されている状態の両ミシン目加工部を並べて示す図である。 回転ミシン刃が接近状態の一状態に維持されている状態の両ミシン目加工部を並べて示す図である。 カム部材の斜視図である。 カム回転軸に取り付けられたカム部材の断面図である。 図２０のＸＸＩ矢視図である。 図７の部分略図である。 用紙の加工内容の例を示す平面図である。

［全体構成］
図１は、本発明の一実施形態のミシン目加工装置、を備えた用紙加工機の、模式断面図である。用紙加工機１は、加工機本体１０の両端に、給紙トレイを有する給紙部１１と、排紙トレイを有する排紙部１２と、を備えている。給紙部１１から排紙部１２へは、多数個の対のローラ２１からなる搬送部２によって搬送経路２０が構成されている。搬送部２は、用紙を、給紙部１１から排紙部１２へ向けて、矢印Ｓ方向に、搬送するようになっている。矢印Ｓが示す搬送方向において、給紙部１１側を「上流側」と称し、排紙部１２側を「下流側」と称する。なお、搬送部２には、搬送駆動部（図示せず）が連結している。そして、搬送経路２０上には、給紙部１１側から、搬送補正部、情報読取部、及びリジェクト部等（図示せず）を、経て、第１加工装置３、第２加工装置４、及び第３加工装置５等が設けられている。これらは全て加工機本体１０に支持されている。

また、用紙加工機１は、加工機全体の作動を制御する制御部６を加工機本体１０内に備えている。制御部６は、操作パネル（図示せず）に接続したＣＰＵを有している。更に、用紙加工機１は、用紙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を加工機本体１０内の底部に有している。

第１〜第３加工装置３、４、５としては、例えば、用紙を搬送方向に沿って裁断する裁断加工装置、用紙に搬送方向に沿って折り型を形成する折り型加工装置、及び用紙に搬送方向に沿ってミシン目を形成するミシン目加工装置等を、採用できる。そして、本発明では、第３加工装置５として、ミシン目加工装置を採用している。

［ミシン目加工装置］
本実施形態のミシン目加工装置５は、ミシン目を形成するための回転ミシン刃及び回転受刃を有する、２個のミシン目加工部と、回転受刃を回転させるための回転機構と、回転機構を駆動する回転駆動部と、各ミシン目加工部を、それぞれ独立して、搬送方向に対して直交する幅方向に移動させるための、幅方向移動機構と、幅方向移動機構を駆動する幅移動駆動部と、回転ミシン刃を回転受刃に対して接離方向に移動させるための、接離方向移動機構と、接離方向移動機構を駆動する接離移動駆動部と、幅移動駆動部及び接離移動駆動部を制御する制御部と、を備えている。ミシン目加工装置５においては、接離方向移動機構によって、回転ミシン刃が、回転受刃に対して、接近状態と離間状態とを取り得るようになっている。本実施形態では、接離方向は上下方向である。よって、本実施形態では、接離方向移動機構を上下方向移動機構と称し、接離移動駆動部を上下移動駆動部と称する。

図２は、用紙加工機１におけるミシン目加工装置５の部分を示している。本発明のミシン目加工装置５は、ミシン目加工ユニット５１と、ミシン目加工ユニット５１を駆動する駆動部（図示せず）と、からなっている。ミシン目加工ユニット５１は、加工機本体１０に構成された受容部５２に対して、着脱自在に構成されている。駆動部は、加工機本体１０に設けられている。

図３は、加工ユニット５１を上流側から見た正面図である。図４は、加工ユニット５１を下流側から見た正面図である。図５は、加工ユニット５１の平面図である。

加工ユニット５１は、天板５１１と、天板５１１の両端部から垂下された右側板５１２及び左側板５１３と、両側板５１２、５１３の下端部を連結した底フレーム５１４と、によって外枠体５０が構成されている。そして、外枠体５０の内部スペース５００には、２個のミシン目加工部７Ａ、７Ｂが設けられている。天板５１１の上面には、加工ユニット５１を受容部５２に対して着脱する際に把持する取手５１１１が、２個設けられている。

図６は、図３のVI矢視図であり、右側板５１２の正面図である。図７は、図３のVII矢視図であり、左側板５１３の正面図である。右側板５１２と左側板５１３との間には、ねじ軸６１Ａ、６１Ｂと、カム回転軸６２と、ガイド軸６３と、駆動軸６４と、ガイド軸６５Ａ、６５Ｂと、ねじ軸６６Ａ、６６Ｂとが、平行に、渡設されている。ねじ軸６１Ａ、６１Ｂは、内部スペース５００の上部の同じ高さ位置に設けられている。ねじ軸６６Ａ、６６Ｂは、内部スペース５００の下部の同じ高さ位置に設けられている。ガイド軸６５Ａ、６５Ｂは、ねじ軸６６Ａ、６６Ｂの少し上の同じ高さ位置に設けられている。ミシン目加工部７Ａの作動には、ねじ軸６１Ａと、カム回転軸６２と、ガイド軸６３と、駆動軸６４と、ガイド軸６５Ａと、ねじ軸６６Ａとが、使用される。ミシン目加工部７Ｂの作動には、ねじ軸６１Ｂと、カム回転軸６２と、ガイド軸６３と、駆動軸６４と、ガイド軸６５Ｂと、ねじ軸６６Ｂとが、使用される。

右側板５１２と左側板５１３との間には、更に、一対の搬送ローラ６８１、６８２が渡設されている。搬送ローラ６８１、６８２は、内部スペース５００の下流側に位置している。

図８は、図３のVIII−VIII断面矢視図である。図８中には、ミシン目加工部７Ａが含まれている。図９は、図８中のミシン目加工部７Ａのみを示す図である。図１０は、図９のＸ矢視図である。なお、ミシン目加工部７Ａの構造とミシン目加工部７Ｂの構造とは、幅方向において反転した関係にある。ここでは、ミシン目加工部７Ａについて説明する。

ミシン目加工部７Ａは、回転ミシン刃７０１を有する上体７１と、回転受刃７５１を有する下体７５と、からなっている。

（回転機構）
回転受刃７５１は、駆動軸６４と共に回転するように、設けられている。回転ミシン刃７０１は、回転受刃７５１に対する接近状態において、搬送される用紙に連れられて、回転受刃７５１と共に、回転するように、設けられている。

（幅方向移動機構）
図１１は、上体７１を上流側から見た斜視図である。上体７１の上部の突部７０２には、ねじ軸６１Ａが螺挿しており、上体７１は、ねじ軸６１Ａが回転すると、ガイド軸６３に沿って幅方向（矢印Ｗ方向）に移動するようになっている。なお、幅方向とは、搬送方向に対して直交する方向である。同様に、下体７５の下部の突部７５２（図９参照）には、ねじ軸６６Ａが螺挿しており、下体７５は、ねじ軸６６Ａが回転すると、ガイド軸６５Ａに沿って幅方向に移動するようになっている。このように、ねじ軸６１Ａ、ガイド軸６３、ねじ軸６６Ａ、及びガイド軸６５Ａによって、ミシン目加工部７Ａの幅方向移動機構が構成されている。同様にして、ねじ軸６１Ｂ、ガイド軸６３、ねじ軸６６Ｂ、及びガイド軸６５Ｂによって、ミシン目加工部７Ｂの幅方向移動機構が構成されている。

（上下方向移動機構（接離方向移動機構））
図９に示されるように、上体７１は、カム部材７２１及び揺動レバー７２２を有している。カム部材７２１は、カム回転軸６２と共に回転するように設けられている。揺動レバー７２２は、一端部７２２１の近傍に位置するカム部材７２１に連動して、支点７２２３回りに、他端部（揺動端部）７２２２が上下方向（接離方向）に揺動するようになっている。他端部７２２２には、回転ミシン刃７０１が回転自在に支持されている。他端部７２２２は、スプリング７２２４（付勢部材）によって、受部材（当接部材）７２２５に向けて下方に付勢されており、これにより、一端部７２２１はカム部材７２１に向けて付勢されている。すなわち、カム部材７２１が回転すると、揺動レバー７２２の他端部７２２２が上下方向に揺動し、これにより、回転ミシン刃７０１が上下方向に移動し、したがって、回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１に対して接離する。図９は、回転ミシン刃７０１の回転受刃７５１に対する接近状態の一状態を示しており、図１２は、回転ミシン刃７０１の回転受刃７５１に対する離間状態の一状態を示している。

一方、左側板５１３を示す図７に示されるように、カム回転軸６２の一方の端部の近傍には、検知部７２３が設けられている。検知部７２３は、カム回転軸６２と共に回転する遮光板７２３１と、遮光板７２３１による透光と遮光との切り替わりを検知する光センサー７２３２と、を有している。遮光板７２３１は、後述する第１タイミング時に透光から遮光に切り替わり、後述する第２タイミング時に遮光から透光に切り替わるように、又は、これらの逆に切り替わるように、設定されている。なお、第１タイミング時に、他端部７２２２すなわち回転ミシン刃７０１は離間状態の一状態（図１２参照）となり、第２タイミング時に、他端部７２２２すなわち回転ミシン刃７０１は接近状態の一状態（図９参照）となる。

ミシン目加工部７Ａの上下方向移動機構は、以上のように構成されている。ミシン目加工部７Ｂの上下方向移動機構も、同様に、構成されている。なお、検知部７２３は、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおいて共用されている。

（カム部材の位相）
ミシン目加工部７Ａのカム部材７２１（以下、カム部材７２１Ａと称する）とミシン目加工部７Ｂのカム部材７２１（以下、カム部材７２１Ｂと称する）とについて、説明する。

図１３は、ミシン目加工装置５の平面略図であり、カム回転軸６２と両カム部材７２１Ａ、７２１Ｂとを示している。図１４は、図１３のＸIVａ矢視のカム部材７２１ＡとＸIVｂ矢視のカム部材７２１Ｂとを並べて示した図である。両カム部材７２１Ａ、７２１Ｂは、偏心カムであり、同じ形状を有している。また、カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとは、カム回転軸６２の軸方向すなわちミシン目加工装置５の幅方向において、反転した形状を有している。

カム部材７２１Ａは、最大径部ＡＬと最小径部ＡＳとを有しており、最大径部ＡＬを含む所定範囲部分ＷＡが揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接しているとき、回転ミシン刃７０１を離間状態に維持するようになっている。カム部材７２１Ｂは、最大径部ＢＬと最小径部ＢＳとを有しており、最大径部ＢＬを含む所定範囲部分ＷＢが揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接しているとき、回転ミシン刃７０１を離間状態に維持するようになっている。

そして、カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとは、図１５から明瞭なように、カム回転軸６２の回転方向において位相をずらして設けられている。図１５は、図１３のカム部材７２１Ａとカム部材７２１ＢとをＸＶ方向から見て重ね合わせた図である。すなわち、カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとは、カム回転軸６２の回転方向において、それぞれの最大径部ＡＬ、ＢＬがずれるように且つそれぞれの所定範囲部分ＷＡ、ＷＢが一部重なるように、位相をずらして、設けられている。図１６は、位相のずれを説明するための図であり、カム回転軸６２の回転角度と、カム部材７２１Ａ、７２１Ｂが当接する揺動レバー７２２の一端部７２２１とカム回転軸６２の中心との距離Ｈとの関係を示している。図１６において、一点鎖線Ｌは、搬送経路２０の高さ位置、すなわち、回転ミシン刃７０１の回転受刃７５１に対する接離の境界を、示している。

図１４及び図１６に示されるように、両カム部材７２１Ａ、７２１Ｂは、カム回転軸６２がＲ方向に回転すると、まず、ミシン目加工部７Ａにおいてカム部材７２１Ａの所定範囲部分ＷＡの始点ＷＡ１が一端部７２２１に当接し、次に、ミシン目加工部７Ｂにおいてカム部材７２１Ｂの所定範囲部分Ｗの始点ＷＢ１が一端部７２２１に当接し、次に、ミシン目加工部７Ａにおいてカム部材７２１Ａの最大径部ＡＬが一端部７２２１に当接し、次に、ミシン目加工部７Ｂにおいてカム部材７２１Ｂの最大径部ＢＬが一端部７２２１に当接し、次に、ミシン目加工部７Ａにおいてカム部材７２１Ａの所定範囲部分Ｗの終点ＷＡ２が一端部７２２１に対向し、そして、ミシン目加工部７Ｂにおいてカム部材７２１Ｂの所定範囲部分Ｗの終点ＷＢ２が一端部７２２１に対向するようになっている。図１６において、ミシン目加工部７Ａにおいては、範囲ＸＡにおいて回転ミシン刃７０１が離間状態に維持され、範囲ＸＡ以外の範囲において回転ミシン刃７０１が接近状態に維持され、ミシン目加工部７Ｂにおいては、範囲ＸＢにおいて回転ミシン刃７０１が離間状態に維持され、範囲ＸＢ以外の範囲において回転ミシン刃７０１が接近状態に維持される。図１７及び図１８は、図１３のＸIVａ矢視のミシン目加工部７ＡとＸIVｂ矢視のミシン目加工部７Ｂとを並べて示した図であり、図１７は、回転ミシン刃７０１が離間状態の一状態に維持されている状態を示しており、図１８は、回転ミシン刃７０１が接近状態の一状態に維持されている状態を示している。

（検知部の第１及び第２タイミング）
検知部７２３の前述した第１タイミングは、図１６のＣＬ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接した時である。ＣＬ部分とは、カム回転軸６２の回転方向Ｒにおいて最大径部ＡＬと最大径部ＢＬとの間の部分であり且つ所定範囲部分ＷＡと所定範囲部分ＷＢとが重なっている部分である。ＣＬ部分は、最大径部ＡＬと最大径部ＢＬとの間である範囲ＸＬの中間に位置している。第２タイミングは、図１６のＣＳ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に対向した時である。ＣＳ部分とは、カム回転軸６２の回転方向Ｒにおいて最小径部ＡＳと最小径部ＢＳとの間の部分であり且つＷＡ部分以外の部分とＷＢ部分以外の部分とが重なっている部分である。ＣＳ部分は、最小径部ＡＳと最小径部ＢＳとの間である範囲ＸＳの中間に位置している。

（カム回転軸のキー構造）
図１９は、カム部材７２１の斜視図である。図２０は、カム回転軸６２に取り付けられたカム部材７２１の断面図である。カム部材７２１は、カム回転軸６２に外嵌され、キー溝９２にキー９３を挿し込むことによってカム回転軸６２に固定されている。キー溝９２は、図２０のＸＸＩ矢視図である図２１に示されるように、長手方向の両端部９２１、９２２が平面視円弧状に形成されているが、特に一方の端部９２１が他方の端部９２２に比して大径となるように形成されている。

これによれば、キー９３をキー溝９２へ挿し込んだりキー溝９２から取り外したりすることが容易となる。しかも、カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとは、カム回転軸６２の軸方向において反転して取り付けられるので、その際に軸方向の方向性を間違えるのを防止できる。

（調節機構）
上体７１の上部分７１１には、ロッド７２５が上下方向に螺挿している。ロッド７２５の最下端には、受部材７２２５が固定されている。ロッド７２５の下露出部には、受部材７２２５と一定間隔を置いてフランジ７２２６が固定されており、受部材７２２５とフランジ７２２６との間にスプリング７２２４が配置されている。したがって、他端部７２２２が受部材７２２５に当接した場合、すなわち、回転ミシン刃７０１が接近状態にある場合には、スプリング７２２４は、常に一定の長さに維持されており、それ故、常に同じ強さで、他端部７２２２すなわち回転ミシン刃７０１を付勢している。ロッド７２５の上端には、摘み７２２７が設けられている。摘み７２２７を回すと、ロッド７２５が上下に移動し、これにより、受部材７２２５の高さ位置が調節される。

（駆動部）
加工機本体１０には、搬送駆動部、回転駆動部、幅移動駆動部、及び上下移動駆動部（接離移動駆動部）が、設けられている。なお、何れの駆動部も図示していない。したがって、上下移動駆動部は、ミシン目加工ユニット５１の外に、すなわち、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂの幅方向の移動領域の外に、設けられている。これらの駆動部は、いずれもモータを使用している。また、幅移動駆動部は、ミシン目加工部７Ａ用のモータと、ミシン目加工部７Ｂ用のモータと、を使用している。これらのモータは、共用可能なものは共用するのが好ましい。

ミシン目加工ユニット５１を受容部５２に取り付けると、回転駆動部と幅移動駆動部と上下移動駆動部とは、それぞれ、回転機構と幅方向移動機構と上下方向移動機構とに、連結されるようになっている。図６及び図７を参照しながら説明する。回転駆動部は、ギヤ８１に連結されるようになっている。ギヤ８１が回転すると、ギヤ８１に連結しているギヤ８２、８３が回転する。ギヤ８３が回転すると、搬送ローラ６８１が回転し、それに従動して搬送ローラ６８２が回転する。一方、図７に示されるように、搬送ローラ６８１の軸端部にはプーリ８９１が取り付けられており、駆動軸６４の端部にはプーリ８９２が取り付けられており、両プーリ８９１、８９２はタイミングベルト８９３によって連結されている。よって、搬送ローラ６８１が回転すると、プーリ８９１、タイミングベルト８９３、及びプーリ８９２を経て、駆動軸６４が回転し、回転受刃７５１が回転する。なお、プーリ８９１とプーリ８９２とのギヤ比は、搬送ローラ６８１の周速度と回転受刃７５１の周速度とが略等しくなるように、設定されている。幅移動駆動部は、ギヤ８４Ａ、８４Ｂにそれぞれ連結されるようになっている。ギヤ８４Ａが回転すると、ねじ軸６１Ａが回転するとともに、環状ベルト８５Ａによって連結されたねじ軸６６Ａも、回転し、これにより、ミシン目加工部７Ａが幅方向に移動する。また、ギヤ８４Ｂが回転すると、ねじ軸６１Ｂが回転するとともに、環状ベルト８５Ｂによって連結されたねじ軸６６Ｂも、回転し、これにより、ミシン目加工部７Ｂが幅方向に移動する。上下移動駆動部は、回転ギヤ８６に連結されるようになっている。回転ギヤ８６が回転すると、環状ベルト８７によって連結されたカム回転軸６２が回転する。

（カム回転軸のギヤ比）
カム回転軸６２は、図７の部分略図である図２２に示されるように、環状ベルト８７及び回転ギヤ８６を介して、上下移動駆動部のモータの駆動ギヤ９１に連結されている。そして、回転ギヤ８６及び駆動ギヤ９１の歯数は、駆動ギヤ９１の歯数を回転ギヤ８６の歯数で除した値が非整数となるように、設定されている。図７では、回転ギヤ８６の歯数が２３であるので、駆動ギヤ９１の歯数は２３の整数倍以外の値である。

（制御部）
制御部６は、指定された加工内容に従って、幅移動駆動部及び上下移動駆動部を制御するようになっている。なお、回転駆動部は、用紙がミシン目加工ユニット５１内を搬送されている間は、一対の搬送ローラ６８１、６８２と共に常に作動している。制御部６は、例えば、図２３に示されるような加工内容の場合には、次のような制御を行うようになっている。なお、図２３に示されている加工内容は、用紙の第１幅位置Ｗ１及び第２幅位置Ｗ２において、それぞれ、長さＬ１のミシン目部分Ｍ１を形成した後、長さＬ２の非ミシン目部分（ミシン目が形成されない部分）Ｎ１を置き、更に、長さＬ１のミシン目部分Ｍ２を形成する、というものである。

（ａ）制御部６は、ミシン目を形成する幅位置が指定されると、幅移動駆動部を制御する。すなわち、制御部６は、ミシン目を形成する第１幅位置Ｗ１及び第２幅位置Ｗ２が指定されると、ミシン目加工部７Ａ用のモータを第１回転数Ｒ１だけ駆動するとともに、ミシン目加工部７Ｂ用のモータを第２回転数Ｒ２だけ駆動する。第１回転数Ｒ１は、ねじ軸６１Ａ及びねじ軸６６Ａを回転させてミシン目加工部７Ａを第１幅位置Ｗ１へ移動させるのに必要な値に、設定されている。第２回転数Ｒ２は、ねじ軸６１Ｂ及びねじ軸６６Ｂを回転させてミシン目加工部７Ｂを第２幅位置Ｗ２へ移動させるのに必要な値に、設定されている。

（ｂ）制御部６は、ミシン目を形成するパターンが指定されると、上下移動駆動部を制御する。すなわち、制御部６は、長さＬ１のミシン目部分Ｍ１を形成した後、長さＬ２の非ミシン目部分Ｎ１を置き、更に、長さＬ１のミシン目部分Ｍ２を形成する旨が、指定されると、上下移動駆動部を次のように制御するようになっている。

(b-1) 長さＬ１のミシン目部分Ｍ１を形成する時：
制御部６は、上下移動駆動部のモータを駆動する。これにより、カム回転軸６２と共にカム部材７２１が回転し、揺動レバー７２２の他端部７２２２が下方へ移動し、それに伴って、回転ミシン刃７０１が、下方へ移動して、回転受刃７５１に近づいていく。検知部７２３が、両カム部材７２１Ａ、７２１ＢのＣＳ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に対向した時を検知すると、制御部６は、モータの駆動を停止する。この結果、回転ミシン刃７０１は、図１８に示されるように、接近状態の一状態となる。これにより、回転ミシン刃７０１が、搬送される用紙に連れられて、回転受刃７５１と共に回転し、ミシン目が形成される。制御部６は、この状態を第１時間Ｔ１だけ維持する。第１時間Ｔ１は、ミシン目が長さＬ１だけ形成されるのに要する時間である。

(b-2) 長さＬ２の非ミシン目部分Ｎ１を置く時：
制御部６は、第１時間Ｔ１が経過すると、上下移動駆動部のモータを駆動する。これにより、カム回転軸６２と共にカム部材７２１が回転し、揺動レバー７２２の他端部７２２２が上方へ移動し、それに伴って、回転ミシン刃７０１が、上方へ移動して、回転受刃７５１から離れていく。検知部７２３が、両カム部材７２１Ａ、７２１ＢのＣＬ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接した時を検知すると、制御部６は、モータの駆動を停止する。この結果、回転ミシン刃７０１は、図１７に示されるように、離間状態の一状態となる。これにより、回転ミシン刃７０１は回転せず、それ故、ミシン目は形成されない。制御部６は、この状態を第２時間Ｔ２だけ維持する。第２時間Ｔ２は、ミシン目が長さＬ２だけ形成されないのに要する時間である。

(b-3) 長さＬ１のミシン目部分Ｍ２を形成する時：
制御部６は、第２時間Ｔ２が経過すると、上下移動駆動部のモータを駆動する。これにより、カム回転軸６２と共にカム部材７２１が回転し、揺動レバー７２２の他端部７２２２が下方へ移動し、それに伴って、回転ミシン刃７０１が、下方へ移動して、回転受刃７５１に近づいていく。検知部７２３が、両カム部材７２１Ａ、７２１ＢのＣＳ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に対向した時を検知すると、制御部６は、モータの駆動を停止する。この結果、回転ミシン刃７０１は、図１８に示されるように、接近状態の一状態となる。これにより、回転ミシン刃７０１が、搬送される用紙に連れられて、回転受刃７５１と共に回転し、ミシン目が形成される。制御部６は、この状態を第１時間Ｔ１だけ維持する。

［作動］
用紙加工機１において、給紙部１１の用紙は、制御部６による制御に従って、搬送経路２０上を搬送されながら、第１加工装置３、第２加工装置４、第３加工装置（ミシン目加工装置）５において、順次加工されて、排紙部１２へ排出される。

その際、ミシン目加工装置５は、次のように作動する。

（作動前）
予め、用紙に対するミシン目形成の加工内容が指定される。この指定は、通常は、作業者が操作パネルを介して行う。加工内容は、前述した図２３に示されるとおりとする。また、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおける上下方向移動機構の初期状態は、回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１に対して接近状態の一状態（図１８の状態）にあるものとする。

制御部６が、前述したように幅移動駆動部を制御する。これによって、ミシン目加工部７Ａが第１幅位置Ｗ１に移動し、ミシン目加工部７Ｂが第２幅位置Ｗ２に移動する。

（作動中）
（１）用紙が搬送されて来ると、制御部６が、回転駆動部のモータを第１時間Ｔ１だけ駆動する。回転駆動部のモータが駆動されると、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおいて、駆動軸６４が回転し、回転ミシン刃７０１が、搬送される用紙に連れられて、回転受刃７５１と共に回転する。これにより、長さＬ１のミシン目部分Ｍ１が形成される。

（２）制御部６は、第１時間Ｔ１が経過すると、上下移動駆動部のモータを駆動する。上下移動駆動部のモータが駆動されると、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおいて、カム回転軸６２が回転し、カム部材７２１が回転し、揺動レバー７２２の他端部７２２２が上方（離間方向）へ移動し、回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１から離れていく。これにより、ミシン目は形成されなくなる。検知部７２３が、両カム部材７２１Ａ、７２１ＢのＣＬ部分が一端部７２２１に当接した時を検知すると、制御部６は、モータの駆動を停止する。これにより、回転ミシン刃７０は、離間状態の一状態（図１７の状態）となる。制御部６は、この状態を第２時間Ｔ２だけ維持する。これにより、長さＬ２の非ミシン目部分Ｎ１ができる。

（３）制御部６は、第２時間Ｔ２が経過すると、上下移動駆動部のモータを駆動する。上下移動駆動部のモータが駆動されると、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおいて、カム回転軸６２が回転し、カム部材７２１が回転し、揺動レバー７２２の他端部７２２２が下方（接近方向）へ移動し、回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１に近づいていく。検知部６が、両カム部材７２１Ａ、７２１ＢのＣＳ部分が一端部７２２１に対向した時を検知すると、制御部６は、モータの駆動を停止する。これにより、回転ミシン刃７０１が、接近状態の一状態（図１８の状態）となる。制御部６は、この状態を第１時間Ｔ１だけ維持する。これにより、長さＬ１のミシン目部分Ｍ２が形成される。

［作用効果］
前記構成のミシン目加工装置５は、次のような作用効果を発揮できる。

（ａ）上下方向移動機構及び上下移動駆動部を有しているので、回転駆動される回転受刃７５１に対して回転ミシン刃７０１を接離できる。回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１に対して接近状態にある時には、ミシン目が形成され、回転ミシン刃７０１が回転受刃７５１から離れた離間状態にある時には、ミシン目は形成されない。したがって、用紙に対して、ミシン目を常時形成するのではなく、ミシン目を形成したり形成しなかったりすることができる。

（ｂ）ミシン目加工装置５の２個のミシン目加工部７Ａ、７Ｂにおいて、カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとが、カム回転軸６２に回転方向Ｒにおいて最大径部ＡＬと最大径部ＢＬとの位相をずらして設けられているので、カム回転軸６２に対して、カム部材７２１Ａの最大径部ＡＬが揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接した時の負荷と、カム部材７２１Ｂの最大径部ＢＬが揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接した時の負荷とが、ずれて加わることとなる。それ故、カム回転軸６２に加わる最大負荷を低減できる。したがって、上下移動駆動部のモータとして、低出力のモータを採用できる。

（ｃ）カム部材７２１Ａとカム部材７２１Ｂとが、同一形状を有しているので、部品としてのカム部材を共通化でき、それ故、コストの低減を図ることができる。

（ｄ）カム回転軸６２を、両カム部材７２１Ａ、７２１Ｂの最大径部ＡＬ、ＢＬ以外のＣＬ部分が揺動レバー７２２の一端部７２２１に当接した時に、停止させるようにしたので、カム回転軸６２を停止させる際の負荷を、最大負荷よりも小さくできる。しかも、範囲ＸＬにおいては、カム回転軸６２に対して、ＣＬ部分に向かうモーメントが働く。すなわち、最大径部ＡＬとＣＬ部分との間では、ＣＬ部分に向かう回転方向Ｒ向きのモーメントが働き、最大径部ＢＬとＣＬ部分との間では、ＣＬ部分に向かう反回転方向Ｒ向きのモーメントが働く。それ故、カム回転軸６２を停止させる際の負荷を、より小さくできる。したがって、停止精度を向上でき、又は、上下移動駆動部のモータとして、低精度のモータを採用できる。

（ｅ）回転ギヤ８６及び駆動ギヤ９１の歯数が、駆動ギヤ９１の歯数を回転ギヤ８６の歯数で除した値が非整数となるように、設定されているので、カム回転軸６２を停止した際に噛み合う歯の組み合わせが一定のものとなるのを回避できる。したがって、局部的な歯の摩耗を防止でき、安定した作動を確保できる。

（ｆ）上下方向移動機構は、カム回転軸６２と、上体７１に設けられたカム部材７２１及び揺動レバー７２２等とで、構成されており、上下移動駆動部は、加工機本体１０に、すなわち、ミシン目加工ユニット５１の外に、すなわち、ミシン目加工部７Ａ、７Ｂの幅方向の移動領域の外に、設けられている。したがって、従来のソレノイド機構が有していた不具合を解消できる。すなわち、コスト高、装置の大型化、及び構造の複雑化等という不具合を、解消できる。

（ｇ）調節機構によって受部材７２２５の高さ位置を調節できるので、回転ミシン刃７０１の最下位置を調節できる。したがって、ミシン目の押し込み量を調節できる。

（ｈ）回転ミシン刃７０１が最下位置にある時には、スプリング７２２４は、常に一定の長さを有しているので、常に同じ強さで、揺動レバー７２２の他端部７２２２を付勢できる。したがって、最下位置においてミシン目が形成される際には、回転ミシン刃７０１を用紙に対して常時同じ強さで当接させることができる。よって、ミシン目を正確に形成できる。

（ｉ）回転駆動部は、用紙がミシン目加工ユニット５１内を搬送されている間は、一対の搬送ローラ６８１、６８２と共に常に作動している。すなわち、回転ミシン刃７０１を接離作動させる際も、用紙は搬送されている。したがって、ミシン目を形成する加工を、短時間で実行できる。

前記構成の用紙加工機１は、次のような作用効果を発揮できる。

（ｊ）ミシン目加工ユニット５１が加工機本体１０に対して着脱自在であるので、取扱いが容易である。例えば、ジャムが発生した場合には、容易に処理できる。また、他の加工ユニットに容易に交換できる。

（ｋ）駆動部、すなわち、回転駆動部、幅移動駆動部、及び上下移動駆動部等が、加工機本体１０に設けられているので、次のような効果を発揮できる。
(k-1) 前記駆動部による振動が、回転機構、幅方向移動機構、及び上下方向移動機構等に伝わるのを、堅固な加工機本体１０によって低減できる。したがって、各機構の作動を安定して実行でき、正確なミシン目加工を実現できる。
(k-2) 振動による騒音を低減でき、したがって、良好な作業環境を実現できる。
(k-3) 前記駆動部を他の加工ユニットと共用でき、したがって、用紙加工機１をコンパクトに且つ安価に構成できる。

（変形形態）
（１）ミシン目加工装置は、３個以上のミシン目加工部を有するように構成してもよい。

（２）ミシン目加工装置は、回転受刃７５１と搬送ローラ６８１とを別々に駆動するように構成してもよい。更に、回転ミシン刃７０１が接離作動する際に、回転受刃７５１及び搬送ローラ６８１の駆動を停止するようにしてもよい。これによれば、回転ミシン刃７０１が接離作動する際に、用紙が停止しているので、形成されるミシン目の開始位置及び終了位置の精度を向上できる。

（３）前記実施形態のミシン目加工装置５は、接離方向が上下方向となるように構成されている。しかるに、ミシン目加工装置は、接離方向が横方向や斜め方向となるように構成してもよい。

（４）前記実施形態のミシン目加工装置５は、回転受刃７５１が回転駆動されるように構成されている。しかるに、ミシン目加工装置は、回転ミシン刃７０１及び回転受刃７５１が共に回転駆動されないように構成してもよい。この場合、両刃は、搬送される用紙に連れられて回転する。

（５）ミシン目加工装置の検知部は、上下移動駆動部のモータの回転数（回転量）を計測することによって回転ミシン刃７０１の接近状態の一状態及び離間状態の一状態を検出するように、構成してもよい。

（６）前記実施形態のミシン目加工装置５の受部材（当接部材）７２２５は、揺動レバー７２２の他端部７２２２に下方から当接している。しかるに、このような当接部材は、揺動レバー７２２の他端部７２２２の下方への移動を規制できるならば、いかなる方向から当接するように設けてもよい。

（７）回転ミシン刃７０１としては、前記実施形態で示されている一般的なミシン刃の他に、マイクロミシン刃、ハーフカット刃、クリース刃等を、使用できる。それ故、回転ミシン刃を支持する揺動端部７２２２のボス部７２２８（図１０）を、回転ミシン刃の種類毎に異なる色で着色しておくのが好ましい。

これによれば、ミシン目加工装置５の天板５１１のスリットを通してボス部７２２８の色を視認することによって、回転ミシン刃の種類を確認できるので、便利である。

なお、回転ミシン刃自体を着色しないのは、加工の際に用紙に着色剤が付着する恐れがあるからであり、また、回転ミシン刃を防錆処理した際に着色剤が剥がれて視認が不可能になる恐れがあるからである。また、ボス部７２２８を着色する代わりに、ボス部７２２８に、着色された伸縮材料を巻き付けてもよい。伸縮材料としては、熱収縮チューブを使用できる。

本発明のミシン目加工装置は、低出力のモータを採用できるので、産業上の利用価値が大である。

１ 用紙加工機 ５ ミシン目加工装置 ６ 制御部 ７Ａ、７Ｂ ミシン目加工部
７０１ 回転ミシン刃 ７５１ 回転受刃 ７２１ カム部材 ７２２ 揺動レバー
７２２１ 一端部 ７２２２ 他端部 ７２３ 検知部

Claims (5)

1. 用紙を搬送しながら搬送方向に沿って用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置において、
   ミシン目を形成するための回転ミシン刃及び回転受刃を有するミシン目加工部を、少なくとも２個有しており、
   前記回転ミシン刃を前記回転受刃に対して接離方向に移動させるための、接離方向移動機構と、前記接離方向移動機構を駆動する接離移動駆動部と、を有しており、
   前記回転ミシン刃は、前記回転受刃に対する接近状態でミシン目を形成し且つ前記回転受刃に対する離間状態ではミシン目を形成しないように、設けられており、
   前記接離方向移動機構が、前記接離移動駆動部によって駆動される１本のカム回転軸と、前記カム回転軸に固定されたカム部材と、前記カム部材に連動して揺動端部が前記接離方向に揺動する、揺動レバーとを、有しており、
   前記回転ミシン刃は、前記揺動レバーの前記揺動端部に回転自在に支持されており、
   少なくとも前記カム部材及び前記揺動レバーは、各前記ミシン目加工部内に設けられており、
   前記カム部材は、最大径部を含む所定範囲部分が前記揺動レバーに当接しているとき、前記回転ミシン刃を前記離間状態に維持するように構成されており、
   少なくとも１個の前記ミシン目加工部の前記カム部材と、他の前記ミシン目加工部の前記カム部材とは、前記カム回転軸の回転方向において、それぞれの前記最大径部がずれるように且つそれぞれの前記所定範囲部分が一部重なるように、位相をずらして、設けられている、
   ことを特徴とするミシン目加工装置。
2. 前記接離移動駆動部を制御する制御部を、更に有しており、
   前記接離方向移動機構が、前記回転ミシン刃の前記接近状態の一状態及び前記離間状態の一状態を検知する検知部を、更に有しており、
   前記制御部は、ミシン目を形成する時には、前記接離移動駆動部によって前記カム回転軸を駆動して、前記カム部材を回転させるとともに、前記揺動レバーの前記揺動端部を接近方向へ移動させ、前記回転ミシン刃が前記接近状態の前記一状態になった時を前記検知部が検知すると、前記カム回転軸を停止させるようになっており、ミシン目を形成しない時には、前記接離移動駆動部によって前記カム回転軸を駆動して、前記カム部材を回転させるとともに、前記揺動レバーの前記揺動端部を離間方向へ移動させ、前記回転ミシン刃が前記離間状態の前記一状態になった時を前記検知部が検知すると、前記カム回転軸を停止させるようになっており、
   更に、前記制御部は、前記離間状態の前記一状態で前記カム回転軸を停止させる際には、位相をずらして設けられた、少なくとも１個の前記カム部材と他の前記カム部材とが、前記カム回転軸の回転方向においてそれぞれの前記最大径部の間の部分であり且つそれぞれの前記所定範囲部分が重なっている部分で、前記揺動レバーに当接しているときに、前記カム回転軸を停止させるようになっている、
   請求項１記載のミシン目加工装置。
3. 位相をずらして設けられた、少なくとも１個の前記ミシン目加工部の前記カム部材と、他の前記ミシン目加工部の前記カム部材とが、同一形状を有している、
   請求項１又は２に記載のミシン目加工装置。
4. 前記カム回転軸は、回転ギヤを介して、前記接離移動駆動部のモータの駆動ギヤに連結されており、両ギヤの歯数は、前記駆動ギヤの歯数を前記回転ギヤの歯数で除した値が非整数となるように、設定されている、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載のミシン目加工装置。
5. 用紙を搬送しながら用紙に対して所定の加工を行う加工装置を、１種以上備えている、用紙加工機において、
   前記加工装置が請求項１〜４のいずれか１つに記載のミシン目加工装置である、
   ことを特徴とする用紙加工機。

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