JP5536505B2 - 用紙加工ユニット及び該用紙加工ユニットを備えた用紙加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に裁断や折り型形成等の加工を施す、用紙加工ユニット及び該用紙加工ユニットを備えた用紙加工装置に関するものである。

特許文献１に示す、固定された下刃に対して上下に移動する上刃が摺接することによって用紙を裁断するギロチンカッター装置では、従来、用紙を裁断し下刃に対して上方に移動している上刃に、ブレーキをかけるタイミングを決定する際に使用されるセンサが設けられている。

特開２００５−２３９３１２号公報

ここで、ある用紙を裁断した後、次の用紙を裁断する過程では、用紙が通過できる程度の上刃と下刃との隙間が形成されてから、次の用紙を搬送することとなる。したがって、上刃と下刃との隙間に確実に用紙が通過できる状態で、次の用紙をカッター装置に送ることができるよう、上刃の位置をセンサで検知し、下刃に対して上方に移動している上刃にブレーキをかけた後、上刃が最上部に位置するまでの見込み時間（例えば５０ｍｓｅｃ）に、余裕時間（例えば２０ｍｓｅｃ）を加えた合計７０ｍｓｅｃ後に、次の用紙をカッター装置に送るようにしていた。このため、用紙裁断処理において、前記余裕時間分だけ無駄が生じていた。

そこで本発明の目的は、上刃と下刃の隙間が確実に形成されるために考慮していた余裕時間を無くすことによって、用紙の処理効率を向上させることである。

本願の第１発明は、搬送された用紙を可動部材と固定部材とで挟んで加工する、用紙加工ユニットであって、前記可動部材を前記固定部材に対して接離するよう移動させる移動手段と、前記固定部材に対して離間する方向へ移動中の前記可動部材に対して停止動作を行わせるための、前記可動部材の位置を検知する、第１検知手段と、前記可動部材と前記固定部材との間に用紙が通過可能な隙間が形成されていることを検知する、第２検知手段と、を有することを特徴とする。

前記構成によれば、第２検知手段が、用紙が通過可能な隙間が、可動部材と固定部材との間に形成されていることを検知するので、可動部材と固定部材との隙間が確実に形成されるための余裕時間を見込む必要がなくなり、用紙の処理効率を向上させることができる。

本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記第１検知手段が前記可動部材の位置を検知後、所定時間経過後に、前記固定部材に対して離間する方向への前記可動部材の移動に対して停止動作を行わせるようになっている。
（２）前記可動部材と前記固定部材とは、対向する端部が、互いに角度を有するよう設けられており、前記第２検知手段が複数設けられており、前記複数の第２検知手段のいずれか１つは、前記隙間の用紙搬送方向に直交する方向の長さが前記固定部材の用紙搬送方向に直交する方向の長さだけ形成されている、ことを検知するようになっており、前記第２検知手段の残りは、それぞれ、加工される用紙の用紙幅に応じて、前記隙間の用紙搬送方向に直交する方向の長さが前記用紙幅の長さだけ形成されている、ことを検知するようになっている。
（３）前記第１検知手段及び前記第２検知手段は、発光部と受光部とを有する光センサである。

用紙加工ユニットの可動部材のブレーキ性能（すなわち、停止動作を行わせた後の可動部材の移動距離の相違）によって、停止動作を行わせた後の可動部材の停止位置が、それぞれ異なることが考えられる。前記構成（１）によれば、可動部材を検知後、所定時間経過後に停止動作を行わせることによって、可動部材の停止位置を一定の位置（通常、固定部材から最も離れた位置）に調整することができる

搬送される用紙の幅によっては、固定部材の全長に亘って通過する用紙もあれば、固定部材の一部長さに亘って通過する用紙もある。前記構成（２）によれば、可動部材と固定部材とは、対向する端部が互いに角度を有するよう設けられているので、用紙搬送方向に直交する方向において、可動部材と固定部材との隙間（の長さ）が異なるようになっている。そして、第２検知手段の残りは、用紙が通過するための用紙幅の長さだけ隙間が形成されていることを確認するので、用紙の処理効率をより向上させることができる。

前記構成（３）によれば、第１検知手段及び第２検知手段を容易に構成することができる。

本願の第２発明は、前記第１発明の用紙加工ユニットと、前記用紙加工ユニットに用紙を搬送する搬送手段と、を有し、前記搬送手段は、前記第２検知手段が前記隙間を検知すると、用紙を前記隙間に搬送するようになっている、用紙加工装置である。

前記構成によれば、可動部材と固定部材との隙間が確認された後に用紙が搬送されるので、十分な隙間が無い状態で用紙が搬送され、用紙が詰まるという事象を確実に防止することができる。また、可動部材と固定部材との隙間が確実に形成されるための余裕時間を見込む必要がない、用紙の処理効率を向上させた、用紙加工ユニットを備えているので、用紙の搬送開始タイミングを早くすることができ、用紙加工装置全体の処理効率を向上させることができる。

要するに本発明によると、用紙の処理効率を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る用紙加工ユニットを備えた用紙加工装置の模式縦断面図である。 （ａ）は用紙加工装置によって加工される用紙の一例を示す図、（ｂ）はオプション加工手段の加工を説明する図、（ｃ）はオプション加工後に得られる用紙を示す図である。 （ａ）は第１搬送方向裁断ユニット４Ａ後の用紙を示す図、（ｂ）は第２搬送方向裁断ユニット４Ｂ後の用紙を示す図、（ｃ）は第３搬送方向裁断ユニット４Ｃ後の用紙を示す図、（ｄ）は幅方向裁断ユニット５後の用紙を示す図、（ｅ）は折り型形成ユニット７後の用紙を示す図である。 幅方向裁断ユニット５の斜視図である。 図４の正面図である。 （ａ）は、幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図、（ｂ）は、（ａ）後の幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図、（ｃ）は、（ｂ）後の幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図、（ｄ）は、（ｃ）後の幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図、（ｅ）は、（ｄ）後の幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図である。 折り型形成ユニット７の斜視図である。 図７の正面図である。 図７のVIIII矢視図である。 図８のＸ−Ｘ断面矢視図である。

図１は本発明の実施形態に係る用紙加工ユニットを備えた用紙加工装置の全体を示す模式縦断面図である。用紙加工装置１は、装置本体１０の両端に、給紙トレイからなる給紙部１１と排紙トレイからなる排紙部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からなる搬送手段２によって搬送経路２０が構成されている。搬送手段２には、搬送駆動手段（図示せず）が連結されている。そして、搬送経路２０上には、給紙部１１側から、搬送補正手段３１、情報読取手段３２、リジェクト手段３３、切屑落し手段３４、用紙を搬送方向に裁断する搬送方向裁断手段４、用紙を搬送方向に直交する方向（用紙幅方向）に裁断する幅方向裁断ユニット５及び、折り型形成ユニット７が設けられている。搬送方向裁断手段４は、用紙を搬送方向に裁断する第１搬送方向裁断ユニット４Ａ、第２搬送方向裁断ユニット４Ｂ及び第３搬送方向裁断ユニット４Ｃと、を有している。折り型形成ユニット７は、用紙の用紙幅方向に折り型を形成するようになっている。幅方向裁断ユニット５及び折り型形成ユニット７は、本発明の用紙加工ユニットの実施形態に相当する。第１搬送方向裁断ユニット４Ａ、第２搬送方向裁断ユニット４Ｂ、第３搬送方向裁断ユニット４Ｃ、切屑落し手段３４、幅方向裁断ユニット５及び折り型形成ユニット７は全て、装置本体１０に支持されており、また、加工駆動手段（図示せず）が連結されている。

また、用紙加工装置１は、装置全体の作動を制御する制御手段６を装置本体１０内に備えている。制御手段６は、操作パネル（図示せず）に接続したＣＰＵを有している。制御手段６は、例えば、後述する位置制御手段及び加工制御手段としての制御も行う。更に、用紙加工装置１は、用紙の裁断加工によって発生する切屑を収容するためのゴミ箱８１を装置本体１０内の底部に有している。

図２（ａ）は、用紙加工装置１によって加工される用紙の一例を示す。この用紙１００には、主印刷部１０１とともに、位置マーク１０２及びバーコード１０３が、印刷されている。バーコード１０３は、用紙１００に施す一連の加工内容である加工情報を示している。

用紙加工装置１は、次のように作動するようになっている。

まず、給紙部１１に載置された用紙１００の束から、用紙１００が一枚ずつ搬送経路２０に送り出され、搬送補正手段３１に入る。搬送補正手段３１は、送られて来た用紙１００が、斜めになっていればそれを真っ直ぐにするとともに、２枚以上重畳していれば、それを検知して、用紙１００の搬送を停止させる。用紙１００は、真っ直ぐで１枚であれば、次へ搬送される。

次へ搬送された用紙１００は、用紙先端センサ２０１によって先端が検出された後、情報読取手段３２へ入る。情報読取手段３２は、ＣＣＤセンサ３２１によって、用紙１００の位置マーク１０２及びバーコード１０３を読む。この読取情報は、制御手段６に送られる。制御手段６は、前記読取情報を記憶し、それに基づいて、後続の各手段を制御する。例えば、バーコード１０３で示される加工情報が、用紙１００に対して、図２（ｂ）に示すような実線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに沿った裁断処理及び一点鎖線Ｅに沿った折り型形成処理を施して、図２（ｃ）に示すような折り型２００ａの付いた用紙２００を８枚得ることを内容とするものである場合、後続の各手段は次のように作動する。なお、情報読取手段３２にて情報を読み取れなかった用紙１００は、印刷不鮮明なものとして、次のリジェクト手段３３によって、下方の廃棄トレイ８２へ落とされる。

リジェクト手段３３を通過した用紙１００は、用紙先端センサ２０２によって先端が検出された後、第１搬送方向裁断ユニット４Ａへ入る。第１搬送方向裁断ユニット４Ａは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されるとともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ａ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッターがそれぞれ位置するよう制御される。従って、用紙１００は、第１搬送方向裁断ユニット４Ａにより、実線Ａに沿って即ち搬送方向に、裁断され、図３（ａ）の形態となって、次の第２搬送方向裁断ユニット４Ｂへ搬送される。なお、不要部Ｘ１はゴミ箱８１へ落とされる。

第２搬送方向裁断ユニット４Ｂは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されるともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ｂ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッターがそれぞれ位置するよう制御される。従って、図３（ａ）の用紙１００は、第２搬送方向裁断ユニット４Ｂにより、実線Ｂに沿って即ち搬送方向に、裁断され、図３（ｂ）の形態となって、次の第３搬送方向裁断ユニット４Ｃへ搬送される。

第３搬送方向裁断ユニット４Ｃは、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されるとともに、制御手段６による位置制御手段によって、２つの実線Ｃ（図２（ｂ））の位置に２個の裁断用カッターがそれぞれ位置するよう制御される。従って、図３（ｂ）の用紙１００は、第３搬送方向裁断ユニット４Ｃにより、実線Ｃに沿って即ち搬送方向に、裁断され、図３（ｃ）の形態となって、幅方向裁断ユニット５へ搬送される。なお、不要部Ｘ２は、次段の切屑落し手段３４によってゴミ箱８１へ落とされる。

なお、図３（ｃ）の用紙１００は、幅方向裁断ユニット５へ入る前に、用紙先端センサ２０３によって先端が検出される。

幅方向裁断ユニット５は、制御手段６による加工制御手段によってオン制御される。そして、図３（ｃ）の用紙１００は、カット位置センサ２０４によってカット位置が検知されながら、３つの実線Ｄ（図２（ｂ））で示すカット位置にて、その都度、停止し、幅方向裁断ユニット５により、実線Ｄに沿って即ち搬送方向に対する直交方向に、裁断され、図３（ｄ）の形態となって、折り型形成ユニット７へ搬送される。なお、不要部Ｘ３はゴミ箱８１へ落ちる。

折り型形成ユニット７は、制御手段６による加工制御手段によってオン制御されている。そして、図３（ｄ）の用紙１００は、折り位置センサ２０５によって折り位置が検知されながら、２つの一点鎖線Ｅで示す折り位置にて、その都度、停止し、折り型形成ユニット７により、一点鎖線Ｅに沿って即ち搬送方向に対する直交方向に、折り型２００ａが形成され、図３（ｅ）の形態となって、排紙部１２へ送り出される。

そして、用紙加工装置１においては、第１〜第３搬送方向裁断ユニット４Ａ〜４Ｃ、幅方向裁断ユニット５及び折り型形成ユニット７が、装置本体１０に対して着脱自在に設けられている。

（第１実施形態）
以下に、本発明の実施形態の１つである幅方向裁断ユニット５について、具体的に説明する。

図４は、幅方向裁断ユニット５の斜視図であり、図５は、図４の正面図である。図４及び図５において、Ｙ方向が用紙の搬送方向であり、Ｚ方向が用紙の幅方向である。幅方向裁断ユニット５は、上刃（可動部材）５１と、下刃（固定部材）５２と、を有し、下刃５２に対して上刃５１を摺接させることによって、上刃５１と下刃５２との間にある用紙を用紙幅方向に裁断するようになっている。

下刃５２の下方には、加工駆動手段（移動手段）５３が設けられており、加工駆動手段５３はモータ部５３１と複数のギヤを有するギヤ部５３２とを有している。モータ部５３１のプーリー５３１ａとギヤ部５３２のプーリー５３２ａとには、駆動ベルト５３３が巻き掛けられており、プーリー５３１ａの回転によって、プーリー５３２ａが回転するようになっている。プーリー５３２ａが回転すると、複数のギヤを介して、回転体５３４が軸５３４ａを中心として回動する。回転体５３４と上刃５１の基端部５１１とはアーム５４によって連結されている。回転体５３４が軸５３４ａを中心として回動すると、アーム５４の一端部５４ａは、軸５３４ａを中心として回動し、アーム５４は、軸５３４ａを中心として回動する。その結果、上刃５１は下刃５２に対して上下方向に移動する。上刃５１の上下方向の移動は、モータ部５３１のプーリー５３１ａの停止によって、停止するようになっている。モータ部５３１の停止は、モータ内において、電気的なブレーキ（回生ブレーキ）をかけることによって行う。したがって、モータ部５３１のプーリー５３１ａは停止動作（ブレーキをかけた）後、若干回転してから停止することになる。そして、上刃５１も、モータ部５３１に対してブレーキをかけた後、若干移動してから停止することになる。

上刃５１の基端部５１１の上方には、第１センサ（第１検知手段）５５及び第２センサ（第２検知手段）５６が設けられている。第１センサ５５及び第２センサ５６は、それぞれ、発光部５５１、５６１及び受光部５５２、５６２を有する光センサである。基端部５１１の上端には、遮光板５７が取り付けられており、遮光板５７は、上刃５１の上下移動に合わせ、上下に移動するようになっている。第１センサ５５及び第２センサ５６は、それぞれ、発光部５５１、５６１と受光部５５２、５６２とが遮光板５７に対して相対向して配置されている。したがって、遮光板５７が第１センサ５５の発光部５５１からの光を遮光することによって、第１センサ５５の受光部５５２は発光部５５１からの光を受光できなくなり、その結果、第１センサ５５は、下刃５２に対する上刃５１の位置を検知するようになっている。第２センサ５６の検知方法も、第１センサ５５の検知方法と同様である。

第１センサ５５は、上刃５１の上方移動に対して停止動作を行う（ブレーキをかける）ための上刃５１の位置を検知するよう設けられている。一方、第２センサ５６は、上刃５１と下刃５２との隙間Ｗが、用紙が通過可能な隙間Ｗ１となる、上刃５１の位置を検知するように設けられている。すなわち、第２センサ５６は、用紙が通過可能な隙間Ｗ１を検知することとなる。そして、第２センサ５６が検知する上刃５１の位置は、第１センサ５５が検知する上刃５１の位置よりも下刃５２から離れた位置となっている。

幅方向裁断ユニット５の作動を説明すると、以下のとおりである。

図６は、幅方向裁断ユニット５の作動を説明する概略図である。まず、図６（ａ）は用紙裁断前の状態を示している。図６（ａ）に示すように、下刃５２の上部には裁断される用紙１００が搬送されている。

次に、図６（ｂ）に示すように、上刃５１が下降し、上刃５１と下刃５２とが摺接して、上刃５１と下刃５２との間にある用紙１００ａが裁断される。また、上刃５１の下降に合わせ、遮光板５７がＲ１方向に弧を描くように下降する。

次に、上刃５１が上昇する。上刃５１の上昇に合わせ、遮光板５７がＲ２方向に弧を描くように上昇する。図６（ｃ）は、遮光板５７の先端が第１センサ５５を遮光した後、所定時間経過後の状態を示している。遮光板５７の先端は、第１センサ５５を通過しているが、第２センサ５６までは到達していない。図６（ｃ）の状態で、上刃５１の上昇移動に対してブレーキがかけられる。

第１センサ５５が遮光板５７の先端を検知後、所定時間経過後にブレーキをかけるようになっているのは、同じ幅方向裁断ユニット５であっても、使用状態によって、ブレーキ後上刃５１が停止するまでの移動距離が異なることがあるためである。したがって、上刃５１を常に下刃５２から最も離れた位置、すなわち最上位位置に停止させるために、第１センサ５５が上刃５１を検知後、ブレーキをかけるタイミングを遅らせている。

そして、前記所定時間を、装置本体１０に取り付けられた操作パネル（図示せず）に入力し、幅方向裁断ユニット５の作動を制御することによって、上刃５１の停止位置を下刃５２から最も離れた位置（最上位位置）に調整するようになっている。

上刃５１の上昇移動にブレーキがかけられても、上刃５１の上昇はすぐには止まらず、ある程度の時間、上刃５１はＲ３方向に上昇を続ける。そして、図６（ｄ）に示すように、上刃５１の上昇に合わせ遮光板５７が弧を描くように上昇し、遮光板５７の先端が第２センサ５６を遮光する。図６（ｄ）の状態で、第２センサ５６は、上刃５１と下刃５２との間に用紙が通過可能な隙間Ｗ１が形成されたことを検知し、次の用紙１００ｂが上刃５１と下刃５２との間に搬送され始める。

次の用紙１００ｂが上刃５１と下刃５２との間に搬送され始めた後も、上刃５１は上昇を続けており、その後、図６（ｅ）に示すように、上刃５１はブレーキによって完全に停止する。そして、上刃５１の上昇に合わせ、図６（ｄ）に示すように、遮光板５７はＲ４方向に弧を描くように上昇し、遮光板５７の先端が第２センサ５６を通過後、図６（ｅ）に示すように、上刃５１の停止に合わせて、遮光板５７も停止する。

既に次の用紙１００ｂが上刃５１と下刃５２との間に搬送され始めているので、その搬送完了後、且つ、上刃５１の停止後、次の用紙１００ｂを裁断するために、上刃５１は、下方への移動を開始する。

前記構成の幅方向裁断ユニット５によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）従来は、第２センサ５６を備えておらず、図６（ｅ）に示す状態に上刃５１が停止した後、更に余裕時間経過後に、次の用紙１００ｂの搬送を行っていたが、上記説明のとおり、本発明に係る幅方向裁断ユニット５では、図６（ｄ）の状態後、直ぐに、次の用紙１００ｂの搬送を行っている。すなわち、本実施形態では、第２センサ５６が、用紙が通過可能な隙間Ｗ１が、上刃５１と下刃５２との間に形成されていることを検知するので、上刃５１と下刃５２との隙間Ｗ１が確実に形成されるための余裕時間を見込む必要がなくなり、用紙の搬送開始タイミングを早くすることができ、用紙の処理効率を向上させることができる。

（２）用紙が通過可能な隙間Ｗ１が、上刃５１と下刃５２との間に形成された後に用紙が搬送されるので、十分な隙間が無い状態で用紙が搬送され、用紙が詰まるという事象を確実に防止することができる。

（３）第１センサ５５が遮光板５７を検知後、所定時間経過後にブレーキをかけるようになっており、前記所定時間を調整することにより、上刃５１の停止位置を下刃５２から最も離れた位置（最上位位置）に調整することができる。

また、本実施形態では、前記所定時間を装置本体１０に取り付けられた操作パネル（図示せず）に入力し、幅方向裁断ユニット５の作動を制御することによって、上刃５１の停止位置を下刃５２から最も離れた位置（最上位位置）に調整することができる。第１センサ５５の取付位置を調整することによって、上刃５１の停止位置を調整することも可能であるが、上刃５１の停止位置を微調整するためには、第１センサ５５の取付位置を極微小距離だけ変更することが必要となり、そのような第１センサ５５の位置調整は非常に困難な作業である。そこで、本実施形態では、前述したとおり、前記所定時間を調整する方法を採用している。その結果、操作パネルから前記所定時間を入力し、幅方向裁断ユニット５の作動を制御するだけで、上刃５１の停止位置を簡単に調整できる。

（４）第１センサ５５が遮光板５７の先端を検知後、所定時間経過後にブレーキをかけることから、上刃５１がブレーキをかける前の速い速度で上昇する時間が長くなる。その結果、遮光板５７の先端が第２センサ５６を遮光するまでの時間を短くすることができる。したがって、用紙の搬送開始タイミングをより早くすることができ、用紙の処理効率をより向上させることができる。

（５）第１センサ５５及び第２センサ５６は光センサであるので、検知手段を容易に構成することができる。また、光センサは、受光部が遮光されればすぐに上刃５１の位置を検知できる、すなわち、検知速度が速く、精度が高いので、用紙の処理効率をより向上させることができる。

上記第１実施形態では、第２センサ５６は１つ設けられているが、第２センサは複数設けられても良い。この場合、複数の第２センサの１つは、用紙が通過可能な隙間Ｗ１が下刃５２のＺ方向長さに亘って形成されていることを検知することが好ましい。そうすれば、本センサが隙間Ｗ１を検知することによって、どのような長さの用紙幅（上限値は、下刃５２のＺ方向長さである）を有する用紙であっても、上刃５１と下刃５２との隙間Ｗを通過することができる。そして、図６（ａ）に示すように、上刃５１と下刃５２とは、対向する端部（刃先）が互いに角度θを有するよう設けられている、すなわち、上刃５１の刃先と下刃５２の刃先とは平行となっていないので、隙間Ｗは、Ｚ方向で、その長さが異なるようになっている。したがって、残りの第２センサは、それぞれ、加工される用紙の用紙幅に亘って隙間Ｗ１が形成されていることを検知することが好ましい。そうすれば、通過させる用紙の用紙幅だけ隙間Ｗ１が形成されれば、用紙を搬送できるので、用紙の搬送開始タイミングをより早くすることができ、用紙の処理効率をより向上させることができる。この場合、複数の種類の用紙幅を有する用紙についてそれぞれ隙間Ｗ１を検知する場合、用紙の種類の数だけセンサを設けることとなる。

上記第１実施形態では、上刃５１の基端部５１１に遮光板５７が取り付けられ、基端部５１１の上方に、第１センサ５５及び第２センサ５６が設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、上刃５１の先端部５１２に遮光板５７が取り付けられ、先端部５１２の上方に、第１センサ５５及び第２センサ５６が設けられても良く、また、先端部５１２ではなく、基端部５１１と先端部５１２との間に遮光板５７が取り付けられ、その上方に、第１センサ５５及び第２センサ５６が設けられても良い。

（第２実施形態）
本発明の実施形態の１つである折り型形成ユニット７について、以下、具体的に説明する。

図７は、折り型形成ユニット７の斜視図であり、図８は、図７の正面図である。図７及び図８において、Ｙ方向が用紙の搬送方向であり、Ｚ方向が用紙の幅方向である。図９は、図７のVIIII矢視図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ断面矢視図である。折り型形成ユニット７は、上型（可動部材）７１と、下型（固定部材）７２と、を有し、下型７２の凹部７２０１に対して上型７１の凸部７１０１を押圧させることによって、上型７１と下型７２との間にある用紙に折り型を形成するようになっている。

頂板７０１上には２個の取っ手７０１１が取り付けられている。２枚の側板７０２、７０３は、頂板７０１の両側から鉛直下方に向けて設けられている。上型７１及び下型７２は、側板７０２、７０３に対して支持されている。両側板７０２、７０３間には、回転軸７２１、７２２が渡設されている。

回転軸７２１は、上型７１の上方に位置しており、一端が側板７０２から突出し、その先端にギヤ７２１１を有している。また、回転軸７２１は、ケース部７００内における両端部に、偏心カム板７２１２、７２１３を有している。偏心カム板７２１２、７２１３は、上型７１の上部端部７１０２、７１０３に対向している。

ここで、モータ（図示せず）により駆動され、ギヤ７２１１が回転すると、回転軸７２１が回転し、偏心カム板７２１２、７２１３が回転する。一方、上部端部７１０２、７１０３は偏心カム板７２１２、７２１３に当接しており、その結果、上型７１は、偏心カム板７２１２、７２１３の回転に追従して上下に移動する。すなわち、上型７１の移動手段は、回転軸７２１、偏心カム板７２１２、７２１３、及びギヤ７２１１に相当する。そして、偏心カム板７２１２、７２１３が下に偏る際に、上型７１は下方に移動し、それによって、用紙に折り型が形成される。また、偏心カム板７２１２、７２１３が上に偏る際に、上型７１は上方に移動する。図９及び図１０は、偏心カム板７２１２、７２１３が最も上位に偏った状態を示している。

回転軸７２２は、下型７２の下方に位置しており、一端が側板７０３から突出し、その先端にウォームホイール７２２１を有している。ウォームホイール７２２１は、ウォーム７２２４と連結されている。回転軸７２２は、ケース部７００内における両端部に、円板７２２２、７２２３を有している。円板７２２２、７２２３は、下型７２のボス７２０２、７２０３に対向している。

回転軸７２１のＺ方向中央部には、回転軸７２１と共に回転する遮光板７７が取り付けられている。そして、頂板７０１のＺ方向中央部の下方には、遮光板７７に対向するように、第３センサ（第１検知手段）７３及び第４センサ（第２検知手段）７４が設けられている。第３センサ７３及び第４センサ７４は、それぞれ、発光部及び受光部を有する光センサであり、発光部と受光部とが遮光板７７に対して相対向して配置されている。第３センサ７３及び第４センサ７４は、遮光板７７が、発光部から発した光を遮光したり、遮光しなかったりすることによって、受光部でそれを認識するようになっている。

遮光板７７は、回転軸７２１の回転に合わせ、回転軸７２１を中心として回転するようになっている。その結果、回転軸７２１の回転角度によって、遮光板７７は、第３センサ７３及び第４センサ７４を遮光したり、遮光しなかったりするようになっている。したがって、第３センサ７３及び第４センサ７４は、回転軸７２１の所定の回転角度を検知するようになっている。そして、第３センサ７３と第４センサ７４とは、回転軸７２１回りの異なる位置にそれぞれ配置されているので、それぞれ異なる、回転軸７２１の回転角度を検知することになる。

ここで、上記記載のとおり、回転軸７２１が回転すると、上型７１は、回転軸７２１に取り付けられた偏心カム板７２１２、７２１３の回転に追従して、上下に移動する。すなわち、回転軸７２１の回転角度と上型７１の上下方向位置とは対応関係にある。したがって、第３センサ７３及び第４センサ７４は、それぞれ異なる、上型７１の上下方向位置を検知することになる。

第３センサ７３は、上型７１の上方移動に対して停止動作を行う（ブレーキをかける）ための上型７１の位置を検知するよう設けられている。一方、第４センサ７４は、上型７１と下型７２との隙間Ｗが、用紙が通過可能な隙間Ｗ１となる、上型７１の位置を検知するように設けられている。すなわち、第４センサ７４は、用紙が通過可能な隙間Ｗ１を検知することとなる。そして、第４センサ７４が検知する上型５１の位置は、第３センサ７３が検知する上型７１の位置よりも下型７２から離れた位置となっている。

折り型形成ユニット７の作動を説明すると、以下のとおりである。

まず、下型７２の上部に折り型が形成される用紙が搬送される。

次に、ギヤ７２１１がＲ５方向に回転する。ギヤ７２１１がＲ５方向に回転すると、回転軸７２１がＲ５方向に回転し、偏心カム板７２１２、７２１３が回転する。そして、偏心カム板７２１２、７２１３が下に偏ると、上型７１が下方に移動し、それによって、用紙に折り型が形成される。

さらに、ギヤ７２１１がＲ５方向に回転すると、偏心カム板７２１２、７２１３が下から上に偏り、上型７１が上方に移動する。また、ギヤ７２１１がＲ５方向に回転すると回転軸７２１がＲ５方向に回転し、それに伴い、回転軸７２１に取り付けられた遮光板７７もＲ５方向に回転する。そして、遮光板７７の先端７７ａが第３センサ７３を遮光した後、所定時間経過後に、上型７１の上昇移動、すなわち、ギヤ７２１１の回転に対してブレーキがかけられる。

第３センサ７３が遮光板７７の先端７７ａを検知後、所定時間経過後にブレーキをかけるようになっているのは、第１実施形態で説明したのと同じ理由である。

ギヤ７２１１の回転にブレーキがかけられても、ギヤ７２１１の回転はすぐには止まらず、ある程度の時間、上型７１は上昇を続ける。そして、回転軸７２１のＲ５方向の回転に合わせ遮光板７７がＲ５方向に回転し、遮光板７７の先端７７ａが第４センサ７４を遮光する。そして、第４センサ７４は、上型７１と下型７２との間に用紙が通過可能な隙間Ｗ１が形成されたことを検知し、次の用紙が上型７１と下型７２との間に搬送され始める。

次の用紙が上型７１と下型７２との間に搬送され始めた後も、ギヤ７２１１はＲ５方向に回転を続けており、その後、ギヤ７２１１の回転が停止し、上型７１は完全に停止する。回転軸７２１のＲ５方向の回転に合わせ遮光板７７もＲ５方向に回転しており、遮光板７７の先端７７ａが第４センサ７４を通過後、回転軸７２１の回転の停止に合わせて、遮光板７７も停止する。

既に次の用紙が上型７１と下型７２との間に搬送され始めているので、その搬送完了後、且つ、ギヤ７２１１の停止後、回転を停止したギヤ７２１１を再度回転させる。その結果、回転軸７２１が回転し、偏心カム板７２１２、７２１３が上から下に偏る。それに合わせて、上型７１は、次の用紙に折り型を形成するために、下方への移動を開始する。

前記構成の折り型形成ユニット７は、第１実施形態で述べた幅方向裁断ユニット５と同様の効果を発揮することができる。

上記実施形態では、幅方向裁断ユニット５や折り型形成ユニット７を例として説明したが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。本発明は、可動部材と固定部材とで用紙を挟んで加工する、用紙加工ユニットに広く適用でき、例えば、用紙にミシン目を形成するミシン目形成ユニットであっても良い。また、上記実施形態では、上刃５１または上型７１を可動部材とし、下刃５２または下型７２を固定部材として説明したが、可動部材と固定部材とを上下逆とした構成、すなわち、上刃５１または上型７１を固定部材とし、下刃５２または下型７２を可動部材としても良い。

本発明は、上記実施形態で説明した構成には限定されず、特許請求の範囲に記載した内容を逸脱することなく、当業者が考え得る各種変形例を含むことができる。

本発明では、用紙の処理効率を向上させることができる用紙加工ユニットを提供できるので、産業上の利用価値が大である。

１ 用紙加工装置
２ 搬送手段
１０ 装置本体
１１ 給紙部 １２ 排紙部
２０ 搬送経路 ２１ ローラ
２０１ 用紙先端センサ ２０２ 用紙先端センサ ２０４ カット位置センサ
２０５ 折り位置センサ
３１ 搬送補正手段 ３２ 情報読取手段 ３２１ ＣＣＤセンサ
３３ リジェクト手段 ３４ 切屑落し手段
４Ａ 第１搬送方向裁断ユニット ４Ｂ 第２搬送方向裁断ユニット ４Ｃ 第３搬送方向裁断ユニット
５ 幅方向裁断ユニット
５１ 上刃 ５２ 下刃 ５３ 加工駆動手段 ５３１ モータ部 ５３２ ギヤ部
５３３ 駆動ベルト ５３４ 回転体 ５４ アーム
５５ 第１センサ ５６ 第２センサ ５７ 遮光板
６ 制御手段
７ 折り型形成ユニット
７００ ケース部 ７０１ 頂板 ７０１１ 取っ手 ７０２ 側板 ７０３ 側板
７１ 上型 ７１０１ 凸部 ７１０２ 上部端部 ７１０３ 上部端部
７２ 下型 ７２０１ 凹部 ７２０２ ボス ７２０３ ボス
７２１ 回転軸 ７２１１ ギヤ
７２１２ 偏心カム板 ７２１３ 偏心カム板 ７２２２ 円板 ７２２３ 円板
７３ 第３センサ ７４ 第４センサ ７７ 遮光板
８１ ゴミ箱 ８２ 廃棄トレイ
１００ 用紙 １０１ 主印刷部 １０２ 位置マーク １０３ バーコード
２００ 用紙 ２００ａ 折り型

Claims (3)

1. 搬送された用紙を可動部材と固定部材とで挟んで加工する、用紙加工ユニットであって、
   前記可動部材を前記固定部材に対して接離するよう移動させる移動手段と、
   前記固定部材に対して離間する方向へ移動中の前記可動部材に対して停止動作を行わせるための、前記可動部材の位置を検知する、第１検知手段と、
   前記可動部材と前記固定部材との間に用紙が通過可能な隙間が形成されていることを検知する、第２検知手段と、を有しており、
   前記第１検知手段が前記可動部材の位置を検知後、所定時間経過後に、前記固定部材に対して離間する方向への前記可動部材の移動に対して停止動作を行わせるようになっていることを特徴とする、用紙加工ユニット。
2. 前記第１検知手段及び前記第２検知手段は、発光部と受光部とを有する光センサである、請求項１に記載の用紙加工ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の用紙加工ユニットと、
   前記用紙加工ユニットに用紙を搬送する搬送手段と、を有し、
   前記搬送手段は、前記第２検知手段が前記隙間を検知すると、用紙を前記隙間に搬送するようになっている、用紙加工装置。

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