JP6442698B2 - 連続用紙処理装置及び連続用紙処理方法 - Google Patents

連続用紙処理装置及び連続用紙処理方法 Download PDF

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本発明は、連続用紙処理装置及び連続用紙処理方法に関する。
連続用紙をミシン目で切断し、単位用紙とするための装置として下記特許文献1に記載の技術が知られている。この特許文献1では、連続用紙を切断した際、連続用紙の送りローラがスリップするなどして、先行して搬送される単位用紙と後続する連続用紙の間の距離が短くなったときに、連続用紙の搬送速度を遅くしている。これより、送りローラがスリップしたときであっても紙詰まりを生じることなく、切断処理を継続することができる。
特許第4703318号公報
しかしながら、上記特許文献1では、送りローラがスリップしたときでも、搬送速度を遅くすることでジャムの発生による切断処理の停止を回避可能である。しかし、連続用紙の搬送速度を遅くするので、処理能力が低下してしまう。
本発明は上記した課題を解決するものであり、処理速度の向上が可能な連続用紙処理装置及び連続用紙処理方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明にかかる連続用紙処理装置は、連続用紙を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送される連続用紙を下流側へ送り出す送出ローラと、前記送出ローラから連続用紙の搬送方向下流側へ所定量離間して設置され、送出ローラより高速で回転する高速ローラと、送出ローラと高速ローラの間に設置され、両ローラの回転速度差によって張力が付与された連続用紙と接触する切断補助部材と、前記切断補助部材の下流側に位置し、前記切断補助部材に接触することで連続用紙から切り離された先行して搬送される単位用紙及び後続の連続用紙を検出する用紙検出部とを備えた連続用紙処理装置であって、高速ローラは、接離方向に移動自在な接離ローラを含み、用紙検出部によって検出された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離に基づき接離ローラの接離方向への移動動作を制御する制御部を設けた。
また、前記構成において、搬送部による連続用紙の搬送量を検出する搬送量検出部を備え、前記先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離は、前記搬送量検出部の検出値により決定される。
そして、前記各構成において、前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングが早くなるよう接離ローラの移動動作を制御する。
更に、前記各構成において、前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくするよう接離ローラの移動動作を制御する。
また、本発明に係る連続用紙処理方法は、連続用紙を下流側へ送り出す送出ローラと、該送出ローラより高速で回転する高速ローラとの回転速度差によって張力が付与された連続用紙に、送出ローラと高速ローラの間に設置された切断補助部材が接触して連続用紙を切断する連続用紙処理方法であって、切断補助部材に接触することで連続用紙から切り離された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙との間の距離に応じて、高速ローラに設けられる接離ローラの接離方向への移動動作を調整する。
そして、前記構成において、連続用紙の搬送量に応じて、接離ローラを接離方向へ移動させる。
更に、前記各構成において、搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより、切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングを早くして連続用紙を切断する。
更に、前記各構成において、搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくして連続用紙を切断する。
本発明にかかる連続用紙処理装置によれば、用紙検出部によって検出された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離に基づき接離ローラの接離方向への移動動作を制御する制御部を設けたので、先行搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離に変化が生じたときには、制御部が、連続用紙を適正に切断できるよう接離ローラの接離方向への動作を制御することができ、連続用紙の搬送速度を低下させることなく、切断ミスの発生を抑制することができる。
また、搬送部による連続用紙の搬送量を検出する搬送量検出部を備え、前記先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離は、前記搬送量検出部の検出値により決定される場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の距離を、搬送量検出部の検出値を基により正確に把握することができ、より適正に切断処理することができる。
また、前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングが早くなるよう接離ローラの移動動作を制御する場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が所定値より短くなったときに、切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングを早くすることで、連続用紙を切断し易くすることができる。
また、前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくするよう接離ローラの移動動作を制御する場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が所定値より短くなったときに、連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくすることで、連続用紙を切断し易くすることができる。
また、本発明に係る連続用紙処理方法は、切断補助部材に接触することで連続用紙から切り離された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙との間の距離に応じて、高速ローラに設けられる接離ローラの接離方向への移動動作を調整するので、先行搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離に変化が生じたときに、連続用紙を適正に切断できる接離ローラの接離方向への移動動作を調整することによって、搬送速度を低下させることなく、切断ミスの発生を抑制することができる。
また、連続用紙の搬送量に応じて、接離ローラを接離方向へ移動させる場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の距離を、搬送量検出部の検出値を基により正確に把握することができ、より適正に切断処理することができる。
また、搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより、切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングを早くして連続用紙を切断する場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が所定値より短くなったときに、切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングを早くすることで、連続用紙を切断し易くすることができる。
また、搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくして連続用紙を切断する場合は、先行する単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が所定値より短くなったときに、連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくすることで、連続用紙を切断し易くすることができる。
本発明の一実施形態にかかる連続用紙処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 前記連続用紙処理装置の単位用紙切断部の部分拡大図である。 前記連続用紙処理装置の接離ローラの各時点での位置を示す図である。
(第1の実施形態)
図1は、本発明に係る連続用紙処理装置の第1の実施形態の概略構成を示す縦断面図である。連続用紙処理装置1は、連続用紙載置部2、搬送部3、マージン領域切断部4、単位用紙切断部5、単位用紙載置部6及び制御部7を備えている。連続用紙載置部2は、連続用紙処理装置1の下部に設けられる。連続用紙載置部2の載置台20上には、連続用紙Pが長手方向に所定間隔で形成されたミシン目でジグザグ状に折りたたまれた状態で載置される。
搬送部3は、ピン式トラクタ31、搬送量検出部32、搬送モータ33を備える。ピン式トラクタ31は、回送チェーン34の外周全周に多数のピン36を突設してなる。このピン式トラクタ31は、ピン36を連続用紙Pのマージン領域に形成した送り孔に挿通して回送チェーン34を搬送モータ33の駆動によって回転駆動することで連続用紙Pを搬送方向Fに搬送するようになっている。回送チェーン34は前後一対のチェーンローラ37に掛け渡される。
搬送量検出部32は、エンコーダ321及びエンコーダ検出器322を備える。エンコーダ321は、連続用紙Pの搬送方向F下流側となる前方のチェーンローラ37の回転軸の一方の端部に設置される。エンコーダ検出器322は、発光素子及び受光素子を備え、エンコーダ321に形成された切欠きを検出し、これを基に、チェーンローラ37の回転量を検出することで連続用紙Pの搬送量を計測する。
マージン領域切断部4は、ユニットケース41内に、円盤状の上刃42及び下刃43が設置されたスリッタ45を備えている。そして、この上刃42及び下刃43を用いて連続用紙Pの左右両端のマージン領域を切断する。また、マージン領域切断部4は、マージン回収部44を備える。マージン回収部44は、スリッタ45の下方に設置され、スリッタ45により連続用紙Pから切り離された不要なマージン領域を回収する。マージン回収部44は上部開口を有する箱状に形成される。
図2は、単位用紙切断部5の概略構成を示す部分拡大図である。単位用紙切断部5は、挟持用ローラ51、切断補助部材52、用紙検出部53、用紙厚さ検知部54、接離駆動部55を備える。挟持用ローラ51は送出ローラ57及び高速ローラ58により構成される。送出ローラ57は連続用紙Pを下流側へ送り出す。送出ローラ57には、連続用紙Pの搬送面の下方に設置される固定ローラ571と、該固定ローラ571に連続用紙Pの搬送面を介して対向配置され、接離方向に移動自在な接離ローラ572とが含まれる。
高速ローラ58は、送出ローラ57から連続用紙Pの搬送方向F下流側へ所定量離間して設置される。高速ローラ58は、送出ローラ57より高速で回転する。高速ローラ58には、送出ローラ57と同様に、連続用紙Pの搬送面の下方に設置される固定ローラ581と、該固定ローラ581に連続用紙Pの搬送面を介して対向配置され、接離方向に移動自在な接離ローラ582とが含まれる。
送出ローラ57と高速ローラ58のそれぞれの固定ローラ571、581及び接離ローラ572、582は、いずれもゴムローラと呼ばれる外周部がゴム状物質よりなるローラを用いることができる。連続用紙Pを挟持する際には、固定ローラ571、581及び接離ローラ572、582双方のゴム状物質の部分が相互に加圧されて僅かに変形し、互いの接触部分がやや偏平な形状となる。
送出ローラ57及び高速ローラ58の双方の接離ローラ572、582は、接離駆動部55の駆動により接離方向に移動し、対向する固定ローラ571、581に接離可能となっている。送出ローラ57及び高速ローラ58の双方の接離ローラ572、582は接離方向に同期して移動される。
送出ローラ57及び高速ローラ58の双方の固定ローラ571、581は、いずれも図示しない回転伝達機構を介して搬送部3を構成する搬送モータ33に連結される。接離ローラ572、582は固定ローラ571、581との間で連続用紙Pを挟持した際固定ローラ571,581の回転に伴って従動回転される。回転伝達機構は、高速ローラ58が、送出ローラ57よりも所定量だけ高速で回転するよう構成されている。
送出ローラ57の回転に伴う連続用紙Pの搬送速度は、ピン式トラクタ31を用いた搬送量検出部32による連続用紙Pの搬送速度から検出可能である。上述したように、ピン式トラクタ31の回転量は、エンコーダ321に設けたエンコーダ検出器322で検出されて、制御部7に送られる。
切断補助部材52は、送出ローラ57と高速ローラ58の間に設置され、両ローラ57,58の回転速度差によって張力が付与された連続用紙Pに接触する。切断補助部材52は、板状に形成され、送出ローラ57と高速ローラ58の間に配置される。切断補助部材52は、連続用紙Pの幅方向に延在する。切断補助部材52の先端部は、送出ローラ57及び高速ローラ58がそれぞれ連続用紙Pを挟持する面を結んだ面より僅かに下方に突出して設置される。これより、連続用紙Pが送出ローラ57及び高速ローラ58に挟持され、回転速度差によって張力が付与された際、切断補助部材52の先端部が連続用紙Pに接触し、連続用紙Pの長手方向に直交する幅方向に沿って形成された図示しないミシン目で切断されるきっかけを与える。
用紙検出部53は、切断補助部材52の下流側近傍であって、連続用紙Pの幅方向略中央部に設けられる。用紙検出部53は、発光素子と受光素子とを備えた光学系検出器により構成される。用紙検出部53は、連続用紙Pの搬送面に向けて発光素子の光が出さるよう設置される。搬送面を搬送される連続用紙Pが、発光素子から出される光を遮り、一部を反射し、受光素子に受光されることで、搬送面における用紙の有無を判断する。この用紙検出部53による検出信号は、制御部7に送られる。
用紙厚さ検知部54は、送出ローラ57の上流側近傍に設置される。用紙厚さ検知部54は、紙厚検出ローラ541及び紙厚検出器542を備える。紙厚検出ローラ541は、図示しないバネ等の弾性部材によって下方に向けて付勢されている。紙厚検出ローラ541は連続用紙Pの搬送面を介して対向配置される支持ローラ543との間に連続用紙Pを挟んだ際、連続用紙Pの厚さに応じて上下方向に移動可能に構成される。紙厚検出器542は、紙厚検出ローラ541の上下方向の移動量を検出する。紙厚検出器542の検出信号は、制御部7に送られる。
接離駆動部55は、接離モータ551、駆動プーリ552、一対の従動プーリ553、無端ベルト555を備える。接離モータ551の出力軸には駆動プーリ552が固定される。接離モータ551は、制御部7に接続され、制御部7からの駆動制御信号によって出力軸が所定方向に所定量だけ回動する。接離モータ551は、ステッピングモータ、サーボモータ、ソレノイド等を用いることができる。これらのうち、駆動量の制御が容易な点でステッピングモータを用いることが好ましい。
駆動プーリ552及び従動プーリ553は、無端ベルト555が掛け渡されている。一対の従動プーリ553は、送出ローラ57及び高速ローラ58の双方の接離ローラ572、582の各回転軸の一方の端部にそれぞれ取り付けられている。接離ローラ572、582の回転軸はいずれも偏心して設けられている。

駆動プーリ552は、接離モータ551の出力軸と同一方向に同一量だけ回動し、これが無端ベルト555によって各従動プーリ553に伝達される。前記各従動プーリ553がそれぞれ前記各回転軸を中心として回動することにより、各接離ローラ572、582は従動プーリ553と同一方向に円弧運動をすることになる。
このため、接離モータ551によって駆動プーリ552が図2上、時計回りVに回動されると、二点鎖線で示すように、各接離ローラ572、582はともに下降し、対向位置する固定ローラ571、581に対して接近方向に移動する。一方、駆動プーリ552が図2上、反時計回りUに回動されると、各接離ローラ572、582はともに上昇して実線で示す原位置に復帰する。このように、接離モータ551の出力軸の回動開始時期、回動量及び回転方向等を制御部7で制御することにより、送出ローラ57と高速ローラ58のそれぞれの接離ローラ572、582の接近タイミングが設定され、また、固定ローラ571,581との上下間隔が調整されるものである。
このように、接離ローラ572、582は、回転軸が偏心して設けられているために、円弧状に移動するが、接離ローラ572、582が固定ローラ571、581に対し接離方向に移動する量は実際にはかなり短い距離であるので、近似的に接離方向を上下方向と仮定して説明することとする。
図1に示す単位用紙載置部6は、単位用紙Nを載置する載置台61が含まれる。
制御部7は、CPU(中央処理演算装置)、ROMやRAM等の記憶部等を備える。制御部7は、連続用紙処理装置1全体の動作を制御する。その際、制御部7は、各種検出器53、322、542から送られた検出信号と、連続用紙処理装置1の使用者が操作パネルからなる設定部8を用いて入力、設定した情報とに基づき、これらに対応する所定のタイミングで必要なモータ33、551を駆動する。
そして、制御部7は、用紙検出部53によって検出された搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nと、後続の連続用紙Pの間の距離に基づき接離ローラ572、582の接離方向への移動動作を制御する。
更に、制御部7は、搬送量検出部32を構成するエンコーダ321及びエンコーダ検出器322によって検出され、出力されたパルス数を計測するエンコーダパルス計数手段をプログラムによって搭載している。制御部7は、この計測されたパルス数に基づいて連続用紙2の搬送量を算出する。そして、算出された連続用紙Pの搬送量に基づいて接離ローラ572,582の接離方向への移動動作を制御する。
更に、制御部7は、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが早くなるよう接離ローラ572、582の移動動作を制御する。また、制御部7は、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ57及び高速ローラ58によって連続用紙Pを挟持する挟持圧力を大きくするよう接離ローラ572、582の移動動作を制御する。
次に、連続用紙処理装置1の動作を説明する。連続用紙載置部2上に載置された連続用紙Pは、使用者によって最上位の先端部を構成する部分が引き上げられ、対向間隔が調整されたピン式トラクタ31のトラクタピン36にそのマージナル孔が係合される。そして、使用者が連続用紙Pの加工処理開始の操作を、操作パネルを用いて行うと、制御部7は搬送モータ33を駆動する。
これより、処理対象の連続用紙Pはピン式トラクタ31によって搬送される。制御部7は、エンコーダパルス計数手段によって計数するパルス数の計数値が一定の値を維持するように搬送速度を制御する。そして、連続用紙Pは、スリッタ45によってマージナル部が切り落とされたうえ、さらに下流の単位用紙切断部5へ搬送される。単位用紙切断部5では、連続用紙Pは、切断補助部材52の下方を通り、用紙検出部53の上方を通過し、高速ローラ58の接離ローラ582と固定ローラ581の間に達する。
この際に、連続用紙Pの搬送方向前端縁が用紙検出部53の上方を通過して発光素子から出された光の一部を反射し、受光素子に受光されると、用紙検出部53が連続用紙Pの先端位置を検出したことになる。このタイミングで制御部7は、ピン式トラクタ31によって搬送する連続用紙Pの送り量をエンコーダ321によって計測し始める。
連続用紙Pが搬送部3によって実際に搬送される速度は、連続用紙Pの切断動作の前後で変動する。また、搬送モータ33に対するピン式トラクタ31の応答性、連続用紙Pの材質や厚さ、表面の状態等、湿度や温度等の周辺環境等各種要因によっても、随時ごく僅かに変化している。この連続用紙Pが実際に搬送される速度は、エンコーダ321のエッジをエンコーダ検出器322が検出することによって把握される。エンコーダ321のエッジ検出間隔が長い場合は、短い場合より搬送速度が遅いこととなる。
ピン式トラクタ31によって下流側に送り出す連続用紙Pの搬送量は、このようにエンコーダ321によって計測される。そして、制御部7が、所定のタイミングで、接離駆動部55を駆動し、駆動プーリ552が図2上、時計回りVに回動されると、接離ローラ572,582は固定ローラ571,581に近接する方向に所定量移動される。これによって、接離ローラ572,582は下降し、固定ローラ571に対し近接する。固定ローラ571,581と接離ローラ572,582の間隔が連続用紙Pの厚さに等しくなったとき以降も接離駆動部55の駆動を継続することで、固定ローラ571,581と接離ローラ572,582との双方のゴム製物質が互いに押しつぶされ、両者の間に位置する連続用紙Pは、該固定ローラ571、581と接離ローラ572、582とによって所定の挟持圧力で挟持される。
連続用紙Pが前後の固定ローラ571、581と接離ローラ572、582に挟持されると、前方の高速ローラ58と後方の送出ローラ57との間の回転速度差によって、連続用紙Pに張力が発生する。この張力は時間の経過に伴って徐々に増加する。用紙検出部53が連続用紙Pの前端縁を検出した後、エンコーダ321で計測する連続用紙Pの搬送量が、単位用紙Nの天地寸法に合わせて予め設定した所定搬送量に達すると、連続用紙Pのミシン目形成位置が切断補助部材52の設置位置近傍に位置する。そして、連続用紙Pのミシン目形成位置付近で、切断補助部材52の先端部が連続用紙Pに接触すると、この切断補助部材52への接触がきっかけとなり、連続用紙Pは、ミシン目において切断される。
高速ローラ58に挟持されていた連続用紙Pの前端部分は、切断により単位用紙Nとなって後続の連続用紙Pから切り離され、高速ローラ58によって後続の連続用紙Pより速い速度で下流側へ搬送される。送出ローラ57により挟持されていた後続の連続用紙Pは、送出ローラ57によって先行する単位用紙Nより遅い速度で前方へ搬送される。
用紙検出部53が単位用紙Nの後端縁を検出すると、制御部7は、接離駆動部55を逆回転する。これより、駆動プーリ552は図2上、反時計回りUに回動される。送出ローラ57および高速ローラ58の接離ローラ572、582は所定時間かけて復動し、図2において実線で示す初期位置に戻る。そして、次の切断タイミングまで待機位置で待機する。
このとき、搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nの後端縁が、用紙検出部53の上方を通過すると、用紙検出部53の受光素子の受光量が変化する。この用紙検出部53の検出信号の変化を制御部7が受信することで単位用紙Nの搬送方向後端縁の位置を検出する。
単位用紙Nの後端縁の検出後、連続用紙Pの搬送方向前端縁が用紙検出部53の上方を通過すると、用紙検出部53の受光素子の受光量が変化する。この用紙検出部53の検出信号の変化を制御部7が受信することで連続用紙Pの搬送方向前端縁の位置を検出する。この間に制御部7は、エンコーダ321から出力するパルス数をエンコーダパルス計数手段により計数し、連続用紙Pの搬送速度を算出する。
この連続用紙Pの切断の際、搬送部3及び単位用紙切断部5において、連続用紙Pに対するスリップ等の不具合が発生しない正常な状態では、用紙検出部53の出力において、切断補助部材52に連続用紙Pが接触して切断された後、先行する単位用紙Nの搬送方向後端縁が用紙検出部53に達するまでに移動する距離、およびその後、後続する連続用紙Pの搬送方向前端縁を検知するまでの距離は、毎回の切断動作において理論上同じ所定の長さとなる。尚、実際には数値に多少ばらつきが生じることもあるため、これらの距離は略一定となる所定範囲の値をとる。
そして、エンコーダパルス計数手段が計数するパルス数は、用紙検出部53によって切断前の連続用紙Pの前端縁が検出されてから切断後の先行単位用紙Nの搬送方向後端縁が検出されるまでの間では、理論上設定部で予め設定された単位用紙Nの長さに対応する所定のパルス値となる。尚、実際には搬送経路上において連続用紙Pが実際に切断された位置や送出ローラ57と高速ローラ58の速度差がこの理論上のパルス値に影響を及ぼすこともある。
また、この先行単位用紙Nの搬送方向後端縁が用紙検出部53によって検出された後、後続連続用紙Pの搬送方向前端縁が検出されるまでという段階では、送出ローラ57と高速ローラ58の速度差に応じた所定のパルス値となり、搬送経路上において連続用紙Pが切断された位置によって該パルス値は僅かに変動する。
ピン式トラクタ31によって搬送される連続用紙Pの搬送量、および連続用紙Pの搬送量を検出するエンコーダ321から出力するパルス数は、理論上搬送速度の如何にかかわらず常に一定である。したがって、正常運転時には、先行する単位用紙N後端縁の検出後、後続の連続用紙Pの前端縁を検出するまでの間に計測するパルス数は、理論上搬送速度の如何にかかわらず常に一定となる。尚、実際には搬送速度に応じて連続用紙Pが切断される態様が異なるので、これらのパルス数は略一定となる所定範囲の値をとる。
しかし、機械装置部品における磨耗、汚れ等の経時的な変化や、温度、湿度等の環境から受ける影響により処理対象の連続用紙Pに起きる変化によって、切断処理に必要な連続用紙Pの搬送速度が変化することがある。このような場合、所定の搬送速度で連続用紙Pを搬送しても、送出ローラ57または高速ローラ58において連続用紙Pに対するスリップ等が発生する。そして、切断補助部材52が連続用紙Pに接触するタイミングが遅れたり、あるいは不完全な切断状態となる場合がある。
例えば、連続用紙Pが完全にバースト(切断)してはいるがスリップが生じることがある。また、連続用紙Pが幅方向の中央部において不完全にバースト(切断)し、連続用紙Pが幅方向の両側においてつながったままとなることもある。更に、バーストミスでジャムが発生してしまう寸前となることもある。
このような場合には、搬送量検出部32の出力において、用紙検出部53が先行する単位用紙Nの搬送方向後端縁を検知した後、後続の連続用紙Pの搬送方向前端縁を検知するまでの間の距離が、正常な処理が行われる時の距離とは異なる値となることがある。そして、このとき、先行する単位用紙Nの検出後、後続する連続用紙Pの検出までの間にエンコーダ321から出力するパルス数は通常時とは異なる値となる。
例えば、高速ローラ58がスリップした場合、先行する単位用紙Nと、後続の連続用紙Pとの間の距離は、正常な搬送が行われている時に比較して短くなる。このとき、エンコーダ321から出力するパルス数は通常処理時より少なくなる。逆に、送出ローラ57がスリップしたり、連続用紙Pが非常に切断されやすく、ミシン目が切断補助部材52設置位置に至る前の設定よりも早い段階で連続用紙Pが切断されたとき等には、先行する単位用紙Nと、後続の連続用紙Pの間の距離は正常な搬送が行われているときより長くなり、エンコーダ321から出力するパルス数は通常時よりも多くなる。
したがって、制御部7のエンコーダパルス計数手段により計数するパルス数の計数値はバースト(切断)状態を示す指標となり、制御部7はパルス数の計数値を指標として接離モータ551の駆動を制御することにより、接離ローラ572、582の接離方向への移動動作を制御することができる。制御部7は、接離ローラ572、582による連続用紙Pの挟持及び切断の動作を、切断処理ミスを生じないように適正なタイミングにコントロールする。
所定速度において連続用紙処理装置1を運転中に、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が正常処理時より短い状態となったことを示す、実験データを基に予め設定した所定値より短くなった場合、エンコーダパルス計数手段によって計数するパルス数の計数値が処理対象の連続用紙Pに対して実験データを基に予め定めた標準的な所定値より減少するか、または前記所定値より小さい所定下限値となる。このとき、制御部7は、切断位置や切断力を調整し、連続用紙Pが切断し易い設定に自動で補正する。
あるいは、制御部7は運転開始後に搬送速度を漸次に上昇させながら運転を行うことがある。この場合、連続用紙処理装置1を運転中にエンコーダパルス計数手段によって計数するパルス数の計数値が、処理対象の連続用紙Pに対して実験データを基に予め定めた標準的な所定値と比較して減少するとき、または前記所定値より小さい所定下限値となるときには、切断位置や切断力を調整し、連続用紙Pが切断され易い設定に自動で補正する。
更に、所定速度において連続用紙処理装置1を運転中、または運転開始後に搬送速度を漸次に上昇させながら運転を行っているときの双方で、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が正常処理時より長い状態となったことを示す実験データを基に予め設定した所定値より長くなった場合、エンコーダパルス計数手段によって計数するパルス数の計数値が処理対象の連続用紙Pに対して実験データを基に予め定めた標準的な所定値より増大するか、または前記所定値より大きい所定上限値となる。このとき、制御部7は、切断位置や切断力を調整し、連続用紙Pが切断され難い設定に自動で補正する。
切断位置の調整方法は、種々の方法が挙げられる。例えば、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が正常処理時より短い状態となったことを示す実験データを基に予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより、切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが早くなるよう接離ローラ572、582の移動動作を制御することができる。
図3は、制御部7が、接離駆動部55を制御し、接離ローラ572,582を移動させる際における接離ローラ572,582の高さ位置の継時変化を、接離モータ551の駆動量から算出した値を用いて示す。
尚、接離ローラ572,582の上下方向の移動量は実際には非常に小さい値であるが、図3では動作の概略を理解しやすいよう位置の変化量を大きめに示している。また、接離ローラ572、582の回転軸はいずれも偏心して設けられ、接離モータ551の駆動に対し接離ローラ572、582が揺動することで上下に移動する。よって、実際には、接離ローラ572,582の上下方向の位置は、接離ローラ572,582の駆動量に対し直線的に変化することはないが、接離ローラ572,582の移動量が非常に小さいために近似的に直線として示している。更に、連続用紙Pを切断するとき、上下方向から固定ローラ571、581と接離ローラ572,582が連続用紙Pに接触する時点で、実際には固定ローラ571、581と接離ローラ572,582の間隔は、連続用紙P自体の厚さに等しくなる。そして、その後接離モータ551の駆動を継続しても接離ローラ572,582の位置はほとんど変化しない。しかし、図3においては、固定ローラ571、581と接離ローラ572,582による連続用紙Pの挟持後においても、接離モータ551の駆動量に対し挟持前と同じ割合で接離ローラ572,582が移動していると仮定し、接離ローラ572,582の位置を算出した結果を示している。
図3を用いて、まず、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、予め設定した所定範囲に該当し、連続用紙Pの正常な切断処理が行われている場合における接離ローラ572,582の高さ位置の継時変化について説明する。正常な通常の切断処理では、図3で、実線Sで示すように、連続用紙Pの処理開始前には、接離ローラ572、582は、初期位置Hに位置する。そして、図3に示すt1の時点で、制御部7が接離モータ551を駆動し、接離ローラ572、582を固定ローラ571,581に対し近接する方向である下方に向けて移動開始する。制御部7は接離駆動部55をt2の時点まで継続する。t2で、制御部7は、接離駆動部55の駆動を停止し、接離ローラ572,582を、連続用紙Pの切断位置Kに位置させる。
このt1からt2までの間に、固定ローラ571,581と接離ローラ572,582の間隔が連続用紙Pの厚さに等しくなり、その後連続用紙Pが固定ローラ571,581と接離ローラ572,582との双方のゴム製物質が互いに押しつぶされ、両者の間に位置する連続用紙Pは、該固定ローラ571、581と接離ローラ572、582とによって所定の挟持圧力で挟持される。そして、送出ローラ57と高速ローラ58の回転速度差によって、t2の前後で連続用紙Pに切断に必要な所定の張力が発生するとともに、連続用紙Pのミシン目または該ミシン目の周辺が切断補助部材52に接触することで、連続用紙Pが切断される。
図3におけるt2からt3までの間、制御部7は、接離駆動部55の駆動を停止する。そして、t3の時点で用紙検出部53が単位用紙Nの後端縁を検出すると、制御部7は、接離ローラ572、582を固定ローラ571,581から離間させる方向に移動するよう接離駆動部55を駆動する。t3からt4までの間に、接離ローラ572、582は切断位置Kから初期位置Hまで移動され、次回の切断タイミングが来るまで初期位置Hで待機させる。
次に、図3を用いて、搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、正常処理時より短くなったことを示す実験データを基に予め設定された所定値未満のときについて説明する。そして、このとき制御部7が、切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが早くなるよう接離ローラ572、582の移動動作を制御する場合について説明する。この場合、図3において太い破線Sfで示すように、初期位置Hに位置する接離ローラ572、582を該初期位置Hから切断位置Kへ移動し、固定ローラ571,581に近接開始するタイミングを、正常な搬送のときのt1より所定量早いタイミングとなるt1fの時点で駆動開始する。そして、制御部7は、通常より所定量早いt2fの時点で接離駆動部55を停止することで、接離ローラ572、582は、切断位置Kに位置する。
すると、切断補助部材52は、連続用紙Pのミシン目形成位置より、所定量手前で該連続用紙Pに接触する。このように、ミシン目形成位置より所定量手前位置で切断補助部材52が連続用紙Pに接触することで、連続用紙Pはより切断されやすくなる。
一方、切断力を調整する方法として、搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、正常処理時より短くなったことを示す実験データを基に予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ57及び高速ローラ58によって連続用紙Pを挟持する挟持圧力を大きくする場合について説明する。連続用紙Pの挟持圧力を大きくするには、制御部7は、接離駆動部55を、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、予め設定した所定値以上の時と同じt1のタイミングで駆動開始する。そして、接離ローラ572、582が通常の切断位置Kに至った後も、図3において一点鎖線Spで示すように、t2の時点から継続して所定量長く接離駆動部55を駆動継続する。即ち、制御部7は接離駆動部55をt1からt2sまでの間駆動を継続する。これより、接離ローラ572、582の切断位置はKsとなり、接離ローラ572、582が固定ローラ571,581により近接し、固定ローラ571,581との間で連続用紙Pを挟持する挟持圧力が大きくなる。この結果、連続用紙Pは通常の挟持圧力で挟持された場合より切断されやすくなる。
そして、切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングを早くする場合と、送出ローラ57及び高速ローラ58によって連続用紙Pを挟持する圧力を大きくする場合との双方を組み合わせた場合には、制御部7は、接離駆動部55を、t1fのタイミングで駆動開始し、t2fに至った後、図3において太い二点鎖線Scで示すように、t2まで駆動を継続した上でt2において接離駆動部55の駆動を停止し、切断位置をKsとするか、あるいは更に接離駆動部55をt2において停止せずにt2sまで駆動を継続し、切断位置をKcとするかのいずれかとすることも可能である。
これより、接離ローラ572、582が固定ローラ571,581に速いタイミングで近接開始することで切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが早くなるよう制御するとともに、接離ローラ572、582を固定ローラ571,581に正常処理時より近接させ、固定ローラ571,581との間で連続用紙Pを挟持する挟持圧力を大きくすることができる。この結果、連続用紙Pは更に切断されやすくなる。
切断位置をKs、Kcとする場合には、接離ローラ572、582の接離方向の移動時間が通常処理時より長くなる。このような場合には、連続用紙Pの切断後に、接離ローラ572、582を固定ローラ571,581から離間させ、次の切断タイミングまで待機させる位置を、初期位置Hより接離ローラ572、582が固定ローラ571,581により近い位置とすることで、接離ローラ572、582が固定ローラ571,581に接離する際の往復移動時間を短縮することができる。
また、先行する単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が正常処理時より長くなったことを示す実験データを基に予め設定された所定値より長いときには、連続用紙Pをあまり容易く切断されないようにすることで、適正な切断処理を行うことができる場合がある。この様な場合には、制御部7は、切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが僅かに遅くなるよう図3において細い破線Suで示すように、制御部7が接離駆動部55を駆動開始するタイミングをt1より所定量遅いt1mとする。あるいは制御部7は、送出ローラ57及び高速ローラ58によって連続用紙Pを挟持する挟持圧力を小さくすることで、連続用紙Pの厚さが薄いために切断されやすい場合などに不適切な箇所で切断されないようにする。連続用紙Pの挟持圧力を小さくするには、例えば、制御部7は、t1において駆動開始した接離駆動部55を停止するタイミングをt2に変えて、所定量手前のt2yとする。これより、細い二点鎖線Syで示すように、切断位置をKyとすることで、接離ローラ572、582が固定ローラ571,581に通常処理時よりあまり近接せず、連続用紙Pを挟持する挟持圧力を小さくすることができる。
切断により得られた単位用紙Nは、順次載置台61上に載置される。必要な量の切断処理が行われると、制御部7が搬送モータ33を停止させる。これより連続用紙Pの搬送を停止し、連続用紙Pの加工処理を終了する。
以上より、本実施形態に係る連続用紙処理装置は、用紙検出部53によって検出された搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nと、後続の連続用紙Pの間の距離に基づき接離ローラ572、582の接離方向への移動動作を制御する制御部を設けたので、高速ローラ58がスリップし、先行搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が短くなったときであっても、連続用紙Pの適正な切断が継続できるよう接離ローラ572,582の接離方向への移動動作を制御することができ、従来のように、搬送速度を前記所定速度よりも低下させることなく、切断ミスの発生を抑制することができる。
また、搬送部3による連続用紙の搬送量を検出する搬送量検出部32を備え、先行して搬送される単位用紙Nと、後続の連続用紙Pの間の距離は、搬送量検出部32の検出値により決定される場合は、先行する単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離を搬送量検出部32によって検出することで正確に把握することができ、切断精度の向上が可能である。
また、制御部7は、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、正常処理時より短い状態となったことを示す、実験データを基に予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより切断補助部材52と連続用紙Pの接触するタイミングが早くなるよう接離ローラ572、582の移動動作を制御する場合は、連続用紙Pのミシン目が切断補助部材52の設置位置に対応するときに、接離ローラ572、582と固定ローラ571,581によって連続用紙Pをより強い挟持圧力で挟持することができる。これより、連続用紙Pをより切断し易い状態とすることができ、切断ミスを抑制可能である。
また、前記制御部7は、先行して搬送される単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ57及び高速ローラ58によって連続用紙Pを挟持する挟持圧力を大きくするよう接離ローラ572、582の移動動作を制御する場合は、高速ローラ58のスリップ等によって連続用紙Pに切断するのに十分となる張力が付与されていない状態でも接離ローラ572、582と固定ローラ571,581によってより大きい挟持圧力で連続用紙Pを挟持することで、確実に連続用紙Pを切断することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるもものではなく、搬送部3による連続用紙の搬送量を検出する搬送量検出部32を備えたが、搬送量検出部32を設けない構成としてもよい。この場合、例えば、制御部は、実験データ等を基に予め設定された値に基づき接離ローラの接離方向への移動動作を制御することが可能である。
また、搬送路上を先行して搬送される単位用紙Nと、後続の連続用紙Pの間の距離は、エンコーダ321から出力するパルス数を計測し、計測したパルス数に基づいて連続用紙2の搬送量として算出したが、これに替えて、用紙検出部の検出値を基に判断してもよい。即ち、制御部は、用紙検出部が単位用紙を検出した後、後続の連続用紙を検出するまでの時間を算出する。そして、この算出された時間が、予め実験データに基づいて設定され、制御部の記憶部に記憶された所定値から所定範囲に含まれるときには、先行する単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、適正に切断処理がなされている状態の距離に該当すると判断できる。これに対し、用紙検出部が単位用紙を検出した後、後続の連続用紙を検出するまでの時間が、予め設定された所定値から所定の範囲に含まれないときは、先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離が、適正な切断処理が行われている状態ではない可能性があると判断できる。
また、他の例として、先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離が、用紙検出部が単位用紙を検出した後、後続の連続用紙を検出するまでに要した時間に、連続用紙の搬送速度について操作部で設定された設定搬送速度を乗算することによって算出することもできる。さらに、ポテンションメーターを用いて搬送量を検出してもよい。
また、先行する単位用紙Nと後続の連続用紙Pの間の距離は、単位用紙Nの後端縁及び連続用紙Pの前端縁を検出し、算出に用いたが、前端縁単位用紙の前端縁を検出してもよく、更に、単位用紙や連続用紙の所定箇所に位置検出用の印をつけることで、搬送方向中央部等端縁から所定量となる位置を検出することで、前記距離を判断してもよい。
また、送出ローラ57と高速ローラ58は、いずれも接離ローラ572,582と固定ローラとを備え、接離ローラ572,582が固定ローラ571,581に接離方向に移動したが、接離方向へ移動自在な対向する一対の接離ローラを含む構成としてもよい。この場合、接離駆動部は、対向する2対の接離ローラの全てを一度に移動してもよく、各一対の接離ローラのみをそれぞれ移動する複数の接離駆動部を設けてもよい。また、送出ローラ57は、接離ローラを備えず、一対の固定ローラを備えることとし、搬送部による連続用紙の搬送に連動して、常に所定の挟持圧力をかけつつ連続用紙を搬送してもよい。用紙接離ローラ572,582は上下方向に移動したが、これに限定されず、用紙を挟持可能な方向であれば横方向や傾斜方向等他の方向に移動してもよい。
また、切断補助部材としては、板状のブレードのほか、長手方向中央部が最大径で両端に向けて徐々に縮径していく形状の部材を用いてもよい等、その形状は何ら限定されない。さらに、搬送部は、ピン式トラクタ31に替えてローラ等により連続用紙Pの搬送を行うことも可能である。また、連続用紙の左右端部に送り孔11を備えた構成であるが、左右一方の端部のみに送り孔を備えた連続用紙、あるいは送り孔を備えていない連続用紙でもよい。
また、搬送量検出部32は、エンコーダ321及びパルス検出器322を備えたが、エンコーダ以外の他の機構、例えば、搬送モータの駆動量を基に連続用紙の搬送量を把握してもよい。また、エンコーダ321は、一方のチェーンローラ37の回転軸の一方の端部に設置されたが、他の箇所に設けてもよい。連続用紙Pの搬送量の検出はピン式トラクタ31の走行量ではなく、送出ローラ等他のローラの回転量や搬送モータの駆動量を基にしてもよい。
また、単位用紙載置部6は、単位用紙用の載置台を備えたが、これに替えて、昇降自在な昇降台上に単位用紙を載置してもよく、コンベア等の搬送機構を設け、該搬送機構によって単位用紙を下流側へ搬送した後、載置してもよい。また、連続用紙Pは、用紙幅方向Wに1列しかない場合であってもよく複数列に連なってもよい。
3 搬送部
F 搬送方向
N 単位用紙
P 連続用紙
7 制御部
32 搬送量検出部
52 切断補助部材
55 接離駆動部
57 送出ローラ
58 高速ローラ
572,582 接離ローラ

Claims (8)

  1. 連続用紙を搬送する搬送部と、
    搬送部によって搬送される連続用紙を下流側へ送り出す送出ローラと、
    前記送出ローラから連続用紙の搬送方向下流側へ所定量離間して設置され、送出ローラより高速で回転する高速ローラと、
    送出ローラと高速ローラの間に設置され、両ローラの回転速度差によって張力が付与された連続用紙と接触する切断補助部材と、
    前記切断補助部材の下流側に位置し、前記切断補助部材に接触することで連続用紙から切り離された先行して搬送される単位用紙及び後続の連続用紙を検出する用紙検出部とを備えた連続用紙処理装置であって、
    高速ローラは、接離方向に移動自在な接離ローラを含み、
    用紙検出部によって検出された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離に基づき接離ローラの接離方向への移動動作を制御する制御部を設けた連続用紙処理装置。
  2. 搬送部による連続用紙の搬送量を検出する搬送量検出部を備え、
    前記先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙の間の距離は、前記搬送量検出部の検出値により決定される請求項1に記載の連続用紙処理装置。
  3. 前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングが早くなるよう接離ローラの移動動作を制御する請求項1または請求項2に記載の連続用紙処理装置。
  4. 前記制御部は、先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくするよう接離ローラの移動動作を制御する請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の連続用紙処理装置。
  5. 連続用紙を下流側へ送り出す送出ローラと、該送出ローラより高速で回転する高速ローラとの回転速度差によって張力が付与された連続用紙に、送出ローラと高速ローラの間に設置された切断補助部材が接触して連続用紙を切断する連続用紙処理方法であって、
    切断補助部材に接触することで連続用紙から切り離された搬送路上を先行して搬送される単位用紙と、後続の連続用紙との間の距離に応じて、高速ローラに設けられる接離ローラの接離方向への移動動作を調整する連続用紙処理方法。
  6. 連続用紙の搬送量に応じて、接離ローラを接離方向へ移動させる請求項5に記載の連続用紙処理方法。
  7. 搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のときには、前記距離が所定値以上のときより、切断補助部材と連続用紙の接触するタイミングを早くして連続用紙を切断する請求項5または請求項6に記載の連続用紙処理方法。
  8. 搬送路上を先行して搬送される単位用紙と後続の連続用紙の間の距離が、予め設定した所定値未満のとき、前記距離が所定値以上のときより、送出ローラ及び高速ローラによって連続用紙を挟持する挟持圧力を大きくして連続用紙を切断する請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の連続用紙処理方法。
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