ミシン目加工装置
【課題】所望の位置にミシン目加工を精度よく行い、加工用紙に損傷を与えることのないミシン目加工装置を提供する。
【解決手段】ミシン目加工装置１０は、制御部３０が、ミシン胴２１が退避位置Ｒに配置された状態で、加工用紙送り速度検出部１１及びミシン刃位置検出部２１ｃの出力に基づいて、ミシン刃２１ａの回転位置が加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐに一致するようにミシン胴駆動モータ２１ｂを制御し、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐが、ミシン目加工を実施する加工実施場所Ｕに到達するまでの間に、加工用紙２の送り速度とミシン胴２１の外周の周速とが一致するようにミシン胴駆動モータ２１ｂを制御し、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑに配置する。
【解決手段】ミシン目加工装置１０は、制御部３０が、ミシン胴２１が退避位置Ｒに配置された状態で、加工用紙送り速度検出部１１及びミシン刃位置検出部２１ｃの出力に基づいて、ミシン刃２１ａの回転位置が加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐに一致するようにミシン胴駆動モータ２１ｂを制御し、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐが、ミシン目加工を実施する加工実施場所Ｕに到達するまでの間に、加工用紙２の送り速度とミシン胴２１の外周の周速とが一致するようにミシン胴駆動モータ２１ｂを制御し、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑに配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工用紙にミシン目加工を行うミシン目加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工装置には、ミシン胴及び受け胴を回転させて、ミシン目加工するときにミシン胴及び受け胴の回転を差動させて、ミシン胴のミシン刃及び受け胴の刃受部の同期をとって、加工用紙の所望の位置にミシン目を加工するものがあった（例えば特許文献１）。
しかし、このタイプのミシン目加工装置は、ミシン胴及び受け胴の回転を差動させるための構成が複雑であるため、ミシン刃と刃受部の同期がうまく取れず、所望の位置に正確にミシン目を加工することができない場合があった。
また、このタイプのミシン目加工装置は、ミシン目加工をしない部分にも、ミシン胴のミシン刃が接してしまうため、加工用紙のミシン目加工を行わない部分を損傷させてしまう可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、所望の位置にミシン目加工を精度よく行い、加工用紙に損傷を与えることのないミシン目加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００６】
・第１の発明は、送り方向（Ｘ）に送られる加工用紙（２）に対して、前記送り方向に直交する方向にミシン目を加工するミシン刃（２１ａ）と、前記ミシン刃が外周に設けられたミシン胴（２１）と、前記ミシン胴を回転駆動するミシン胴回転駆動部（２１ｂ）と、前記ミシン胴を前記加工用紙に対して当接する当接位置（Ｑ）と、前記加工用紙から退避する退避位置（Ｒ）との間で駆動する当接退避駆動部（２２）と、前記加工用紙の送り速度を検出する送り速度検出部（１１）と、前記ミシン刃の回転位置を検出するミシン刃位置検出部（２１ｃ）と、ミシン目加工を制御する制御部（３０）とを備え、前記制御部は、前記ミシン胴が前記退避位置に配置された状態で、前記送り速度検出部及び前記ミシン刃位置検出部の出力に基づいて、前記ミシン刃の回転位置が前記加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置（Ｐ）が、ミシン目加工を実施する加工実施場所（Ｕ）に到達するまでの間に、前記加工用紙の送り速度と前記ミシン胴の外周の周速とが一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置に配置すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第２の発明は、第１の発明のミシン目加工装置において、前記加工用紙（２）を挟んで前記ミシン胴に対向して配置された受け胴（２３）と、前記受け胴を回転駆動する受け胴回転駆動部（２３ａ）とを備え、前記制御部（３０）、前記加工用紙の送り速度と前記受け胴の外周の周速が一致するように、前記受け胴回転駆動部を制御すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第３の発明は、第１及び第２の発明のミシン目加工装置において、前記加工用紙（２）は、製造する紙片（２−１，２−２）に応じて、それぞれ前記ミシン目加工予定位置（Ｐ−１，Ｐ−２）が異なっており、前記ミシン目加工予定位置の情報を前記加工用紙の表面に記録した加工位置記録部（２ａ−１，２ａ−２）を備え、前記加工位置記録部を検出する記録検出部（１２）を備え、前記制御部（３０）は、前記記録検出部の検出情報に基づいて、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置を判定し、判定した前記ミシン目加工予定位置に基づいて、前記ミシン胴回転駆動部（２１ｂ）及び前記当接退避駆動部（２２）を制御すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明のミシン目加工装置において、前記制御部（３０）は、前記加工実施場所（Ｕ）から前記ミシン目加工予定位置（Ｐ）までの距離（Ｌ３）が、前記ミシン胴（２１）の周長よりも小さくなった場合に、前記当接退避駆動部（２２）を駆動して、前記ミシン胴を前記退避位置（Ｒ）から前記当接位置（Ｑ）に配置し、ミシン目加工してから、前記加工実施場所から前記加工用紙（２）のミシン目加工後の位置までの距離（Ｌ４）が、前記ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置から前記退避位置に配置すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
第１の発明は、送り速度検出部及びミシン刃位置検出部の出力に基づいて、ミシン刃の回転位置が加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するようにミシン胴回転駆動部を制御し、また、加工用紙のミシン目加工予定位置が加工実施場所に到達するまでの間に、加工用紙の送り速度とミシン胴の外周の周速とが一致するようにミシン胴回転駆動部を制御している。このため、制御対象としては、ミシン胴の回転を制御して、ミシン目加工予定位置にミシン刃を同期させればよい。これにより、高精度に制御しなければならない制御対象を少なくでき、加工精度を向上できる。
また、第１の発明は、ミシン目加工をしない場合には、ミシン胴を退避位置に配置するので、ミシン刃及び加工用紙の接触にともなう加工用紙の損傷を防止できる。
【０００８】
第２の発明は、加工用紙の送り速度と受け胴の外周の周速とが一致するように制御するので、受け胴及び加工用紙の接触にともなう加工用紙の損傷を防止できる。
【０００９】
第３の発明は、加工用紙に設けられた加工位置記録部に基づいて、ミシン目加工予定位置を判定してミシン胴回転駆動部を制御するので、加工用紙毎にミシン目加工予定位置が異なっていても、適切な位置にミシン目加工できる。
【００１０】
第４の発明は、加工実施場所からミシン目加工予定位置までの距離が、ミシン胴の周長よりも小さくなった場合に、ミシン胴を退避位置から当接位置に配置し、一方、ミシン目加工してから、加工実施場所から加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離が、ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、ミシン胴を当接位置から退避位置に配置する。このため、加工用紙のうちミシン目加工予定位置以外の範囲に、ミシン刃が接触することを防止でき、加工用紙の損傷を防止できる。
また、第４の発明は、ミシン胴の当接位置及び退避位置間の駆動を、ミシン胴が１周回転するまでの時間内に行えばよいので、ミシン胴を駆動するタイミングを長くできるため、制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のミシン目加工装置１０が設けられた用紙加工装置１の構成を説明する図である。
【図２】実施形態の加工用紙２の概略図である。
【図３】実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のミシン目加工装置１０が設けられた用紙加工装置１の構成を説明する図である。
図２は、本実施形態の加工用紙２の概略図である。
なお、説明を明確にするために、加工用紙２の送り方向を左右方向Ｘとし、加工用紙２の面方向のうち、左右方向Ｘに直交する方向を奥行方向Ｙとする。また、用紙加工装置１は、加工用紙２の表面（ＸＹ平面）が水平面になるように、加工用紙２を送ることとし、加工用紙２の表面の法線方向を鉛直方向Ｚとする。
【００１３】
図１に示すように、用紙加工装置１は、送りローラ３の回転を制御して、右側Ｘ２に加工用紙２を送りながら、加工用紙２に折り加工、ミシン目加工を行い、加工後の紙片から冊子や、往復はがき等を製造する装置である。実施形態では、冊子を製造する例を説明する。
用紙加工装置１は、１枚の加工用紙２から、ページ数やミシン目加工位置が異なる複数の冊子を製造できる。
なお、折り加工は、折り加工用の加工装置（図示せず）によって加工されるが、詳細な説明は省略する。
【００１４】
図２に示すように、加工用紙２は、左右方向Ｘに細長い帯状の紙である。図２には、製造される複数の冊子のうち冊子２−１，２−２に対応する紙片の加工位置を示す。
ここでは、冊子２−１，２−２を例に加工用紙２を説明する。
冊子２−１，２−２は、折り線２ｂの数や、ミシン目加工の予定位置であるミシン目加工予定位置Ｐ−１，Ｐ−２が相違している。つまり、冊子２−１，２−２は、左右方向Ｘの長さが異なっており、ミシン目加工する位置が異なっている。これは、例えば、自動車事故の返信用の冊子の場合のように、送信者毎に必要なページが異なり、また、ミシン目で切り取る返信用のハガキの配置が異なるためである。後述するように、ミシン目加工装置１０は、ミシン目加工予定位置Ｐ（Ｐ−１，Ｐ−２）を、加工コード部２ａ（２ａ−１，２ａ−２）の後端部からの長さＬ−１，Ｌ−２で規定する。
【００１５】
加工コード部２ａ−１，２ａ−２は、加工情報を記録した部分であり、例えば、バーコードや二次元コードである。加工コード部２ａ−１，２ａ−２は、冊子２−１，２−２毎に、ページ数、折り線２ｂの加工位置、ミシン目加工予定位置Ｐ−１，Ｐ２に応じた情報等を有する。つまり、１枚の加工用紙２であっても、割り当てられる冊子２−１，２−２に応じて、加工コード部２ａ−１，２ａ−２が異なる。
【００１６】
図１に示すように、送りローラ３は、加工用紙２をミシン目加工装置１０へ送る回転ローラである。用紙加工装置１は、送りローラ３と同様な回転ローラを複数備えており、用紙加工装置１内で、加工開始位置から加工終了位置まで、加工用紙２を右側Ｘ２に送ることができる。
【００１７】
ミシン目加工装置１０は、加工用紙２に対して、奥行方向Ｙ（図２参照）にミシン目加工を行う装置である。
ミシン目加工装置１０は、加工用紙送り速度検出部１１、加工コード検出部１２（記録検出部）、ミシン胴２１、アーム機構部２２（当接退避駆動部）、受け胴２３、制御部３０を備える。
【００１８】
加工用紙送り速度検出部１１は、加工用紙２の送り速度を検出する光学センサ等である。加工用紙送り速度検出部１１は、検出情報を制御部３０に出力する。
加工コード検出部１２は、加工用紙２に設けられた加工コード部２ａを検出するイメージセンサ等である。加工コード検出部１２は、検出情報を制御部３０に出力する。
【００１９】
ミシン胴２１は、アーム機構部２２のアーム２２ａ（後述する）の一端に回転可能に支持された円柱状のローラ部材である。ミシン胴２１は、ミシン刃２１ａ、ミシン胴駆動モータ２１ｂ（ミシン胴回転駆動部）、ミシン刃位置検出部２１ｃ、ミシン胴回転速度検出部２１ｄを備える。
ミシン刃２１ａは、加工用紙２にミシン目加工を行う刃物である。ミシン刃２１ａは、１つ以上の刃が、ミシン胴２１の外周面に奥行方向Ｙに配列されて構成される。
【００２０】
ミシン胴駆動モータ２１ｂは、ミシン胴２１を回転駆動するモータである（矢印Ａ参照）。ミシン胴駆動モータ２１ｂは、制御部３０の命令に応じて駆動する。
ミシン刃位置検出部２１ｃは、ミシン刃２１ａの回転位置を検出する光学センサ等である。ミシン刃位置検出部２１ｃは、検出情報を制御部３０に出力する。
ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、ミシン胴２１の回転速度を検出するセンサである。ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、例えばロータリエンコーダ等である。ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、検出情報を制御部３０に出力する。制御部３０は、ミシン胴回転速度検出部２１ｄに基づいて、ミシン胴２１の回転速度を判定する。
【００２１】
アーム機構部２２は、ミシン刃２１ａが加工用紙２に対して当接する当接位置Ｑ（図４（ｂ）参照）と、ミシン刃２１ａが加工用紙２から退避する退避位置Ｒとの間でミシン胴２１を、鉛直方向Ｚに移動させる機構である。なお、各図には、当接位置Ｑ、退避位置Ｒを、ミシン胴２１の中心軸の高さで示す。
アーム機構部２２は、アーム２２ａ、シリンダ２２ｂ、空気圧弁２２ｃを備える。
アーム２２ａは、前述したように一端にミシン胴２１を回転可能に支持する腕部材である。アーム２２ａは、他端に奥行方向Ｙに平行な回転軸２２ｄが設けられている。アーム２２ａは、回転軸２２ｄを中心に回転可能に支持されている（矢印Ｃ参照）。
【００２２】
シリンダ２２ｂは、一端がアーム２２ａに固定され、他端がミシン目加工装置１０に固定された複動式のエアシリンダである。シリンダ２２ｂは、空気圧弁２２ｃで制御された空気圧によって伸縮動作する（矢印Ｄ参照）。また、シリンダ２２ｂは、伸縮動作を行うことにより、アーム２２ａを回転駆動させる（矢印Ｃ参照）。
空気圧弁２２ｃは、シリンダ２２ｂに供給する空気の圧力を制御する弁である。空気圧弁２２ｃは、制御部３０によって制御される。
【００２３】
受け胴２３は、ミシン目加工の際、加工用紙２に切り込むミシン刃２１ａを受け止める回転可能な円柱状のローラ部材である。受け胴２３は、加工用紙２を挟んでミシン胴２１に対向する位置に配置されている。受け胴２３は、受け胴駆動モータ２３ａ（受け胴回転駆動部）、受け胴回転速度検出部２３ｂを備える。
受け胴駆動モータ２３ａは、受け胴２３を回転駆動するモータである（矢印Ｂ参照）。受け胴駆動モータ２３ａは、制御部３０の命令に応じて駆動する。
受け胴回転速度検出部２３ｂは、受け胴２３の回転速度を検出するセンサである。受け胴回転速度検出部２３ｂは、検出情報を制御部３０に出力する。制御部３０は、受け胴回転速度検出部２３ｂに基づいて、受け胴２３の回転速度を判定する。
【００２４】
制御部３０は、ミシン目加工装置１０のミシン目加工を統括的に制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。
制御部３０の処理の詳細は、後述する。
【００２５】
次に、ミシン目加工装置１０の動作について説明する。
図３は、本実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示すフローチャートである。
図４は、本実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示す図である。
最初に、ステップＳ（以下「Ｓ」という）１において、作業者が用紙加工装置１に加工用紙２を装填し、入力部（図示せず）から加工部数を設定し、用紙加工装置１の加工開始スイッチ（図示せず）を操作すると、制御部３０が一連の処理を開始する。
図４（ｂ）に示すように、処理の開始状態では、ミシン胴２１は、退避位置Ｒに配置されている。
【００２６】
ステップＳ２において、加工用紙２が送りローラ３によってミシン目加工装置１０に送られると、加工用紙送り速度検出部１１は、加工用紙２の送り速度を検出して、制御部３０に検出信号を出力する。
Ｓ２において、制御部３０は、加工用紙送り速度検出部１１の検出信号に基づいて、ミシン胴２１及び受け胴２３の外周の速度（以下「周速」という）を加工用紙２の送り速度と同じになるように、ミシン胴駆動モータ２１ｂ及び受け胴駆動モータ２３ａを制御する。
【００２７】
このように、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１を退避位置Ｒに配置した状態で、ミシン胴２１の回転速度を制御するので、加工用紙２及びミシン胴２１の接触にともなう加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２の送り速度と受け胴２３の外周の周速とを一致させるので、加工用紙２及び受け胴２３の擦れ等にともなう加工用紙２の損傷を防止できる。
【００２８】
Ｓ４において、制御部３０は、加工コード検出部１２が加工用紙２の加工コード部２ａを読み取ったか否かを判定することにより、加工用紙２の加工コード部２ａが検出位置に到達したか否かを判定する。制御部３０は、加工コード部２ａが検出位置に到達したと判定した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ５に進み、一方、加工コード部２ａが検出位置に到達していないと判定した場合には（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返す。
【００２９】
なお、Ｓ２からの処理が繰り返されることにより、加工コード部２ａが検出位置に到達するまでは、ミシン胴２１の周速と、加工用紙２の送り速度とが同じ状態であることが維持される。また、制御部３０は、このようなミシン胴２１の周速を加工用紙２の送り速度に合わせる制御を、後述するＳ５〜Ｓ８以外の処理において、継続して行う。このため、加工用紙２の加工が繰り返し行われる限り、Ｓ５〜Ｓ８以外の通常時には、ミシン胴２１の周速は、加工用紙２の送り速度と同じ状態であることが維持される。
同様に、制御部３０は、受け胴２３の周速を加工用紙２の送り速度に合わせる制御を、常に継続する。つまり、受け胴２３の周速は、加工用紙２の送り速度と同じ状態であることが維持される。
【００３０】
Ｓ５において、制御部３０は、加工コード検出部１２が加工コード部２ａを検出したことに応じて（Ｓ４：ＹＥＳ）、ミシン刃位置検出部２１ｃの出力情報に基づいて、ミシン刃２１ａの回転位置を判定する。
Ｓ６において、制御部３０は、Ｓ４で読み取った加工コード部２ａに基づいて、ミシン目加工予定位置Ｐを判定する。制御部３０は、加工コード部２ａの左側Ｘ１の端部を基準にして、ミシン目加工予定位置Ｐを規定する（図２参照）。制御部３０は、加工コード部２ａの端部が加工コード検出部１２を通過してから、加工用紙送り速度検出部１１の出力に基づいて加工用紙２が移動した量を算出することにより、ミシン目加工予定位置Ｐがどの位置を移動しているかを判定できる。
そして、制御部３０は、ミシン刃２１ａの回転位置が、ミシン刃２１ａが加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐと同期するようにミシン胴２１の回転を制御する。つまり、制御部３０は、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐが加工実施場所Ｕに到達した場合に、ミシン刃２１ａが加工実施場所Ｕ（図４（ｂ）に示す最下点Ｅ参照）を通過するように制御する。
ここで、制御部３０は、ミシン胴２１が退避位置Ｒに位置している間に、その後のミシン目加工の際に、加工用紙２の送り速度と同じ周速に戻すことを想定した上で、ミシン刃２１ａの位置とミシン目加工予定位置Ｐとがミシン目加工の際に同期するようにミシン胴２１の回転を制御する。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、具体的には、制御部３０は、加工実施場所Ｕと加工コード検出部１２の検出位置との距離、ミシン胴２１の外周の長さ、ミシン刃２１ａの位置、ミシン目加工予定位置Ｐの移動位置、ミシン胴２１の回転速度、加工用紙２の送り速度に基づいて、ミシン目加工予定位置Ｐの加工実施場所Ｕの到達時間を演算する。そして、制御部３０は、ミシン目加工の際にミシン刃２１ａとミシン目加工予定位置Ｐとが同期するように、ミシン胴駆動モータ２１ｂを制御して、ミシン胴２１を加速又は減速させる。
このように、制御部３０は、高精度に制御しなければならない制御対象が、ミシン胴２１の回転速度のみであり、制御対象を少なくすることによる加工精度向上を期待できる。
【００３２】
なお、前述したように、通常時には、ミシン胴２１の周速は、加工用紙２の送り速度に合うように制御されている。このため、ミシン刃２１ａをミシン目加工予定位置Ｐに同期させる制御は、ミシン胴２１に大きな回転力（回転トルク）を与えることなく行うことができ、かつ、処理時間を短くできる。このため、ミシン目加工装置１０は、低コストで高速ミシン目加工を行うことができる。
これに対して、実施形態とは異なりミシン胴が停止している状態から制御を行う場合には、ミシン胴を停止状態から回転させるために、大きな回転力を有するモータ等が必要になり高コストになってしまう。さらに、この場合には、同期をとるための処理時間が多くなり、高速加工には適さない。
【００３３】
Ｓ７において、制御部３０は、ミシン刃２１ａの回転位置と、ミシン目加工予定位置Ｐとが同期したか否かを判定する。
制御部３０は、両者が同期したと判定した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ８に進み、一方、両者が同期していないと判定した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ５からの処理を繰り返す。
Ｓ８において、制御部３０は、ミシン胴２１の周速が加工用紙２の送り速度と同じ速度になるように、再び制御する。
【００３４】
Ｓ９において、図４（ｂ）に示すように、制御部３０は、ミシン目加工予定位置Ｐが加工実施場所Ｕに到達する時間に基づいて、空気圧弁２２ｃに駆動信号を出力してアーム機構部２２を駆動させ（矢印Ｃ参照）、ミシン胴２１を退避位置Ｒから当接位置Ｑに移動する。
制御部３０は、例えば、ミシン刃２１ａがミシン胴２１の最下点Ｅを通過した直後に、ミシン胴２１を当接位置Ｑへ移動させる。
つまり、制御部３０は、ミシン目加工を実施する加工実施場所Ｕからミシン目加工予定位置Ｐまでの距離Ｌ３が、ミシン胴２１の周長よりも小さくなった場合に、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を退避位置Ｒから当接位置Ｑに配置する。
これにより、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２のうちミシン目加工予定位置Ｐ以外の部分に、ミシン刃２１ａが接触することを防止できるので、加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１の退避位置Ｒから当接位置Ｑへの駆動を、ミシン胴が１周回転するまでの時間内に行えばよいので、ミシン胴２１を駆動するタイミングを長くできるため、制御が容易である。
さらに、ミシン胴２１は、加工用紙２の送り速度と同じ周速で回転しているので、当接位置Ｑに配置され、加工用紙２に当接しても、加工用紙２に余計な負荷を与えない。このため、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２の損傷を防止できる。
【００３５】
Ｓ１０において、図４（ｃ）に示すように、ミシン刃２１ａは、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐを通過することによって、ミシン目加工予定位置Ｐにミシン目加工する。
Ｓ１１において、図４（ｄ）に示すように、加工用紙２へのミシン目加工が終了すると、制御部３０は、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑから退避位置Ｒへと退避させる。このとき、制御部３０は、ミシン刃２１ａが加工実施場所Ｕを通過した直後に、ミシン胴２１を退避位置Ｒへ移動させる。
つまり、制御部３０は、ミシン目加工してから、加工実施場所Ｕから加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離Ｌ４が、ミシン胴２１の周長のよりも長くなる前に、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑから退避位置Ｒに配置する。
これにより、ミシン目加工装置１０は、Ｓ９と同様に、加工用紙２のうちミシン目加工予定位置Ｐ以外の部分に、ミシン刃２１ａが接触することを防止できるため、加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１を駆動するタイミングをとることができるため、制御が容易である。
【００３６】
Ｓ１２において、制御部３０は、設定部数の加工が終了したか否かを判定する。制御部３０は、設定部数の加工が終了したと判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３に進んで一連の処理を終了し、設定部数の加工が終了していないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返し、次の冊子の加工を行う。
なお、ミシン目加工装置１０は、繰り返されるＳ２からの処理において、新たな加工コード部２ａに基づいてミシン目加工を行うので、加工用紙毎にミシン目加工予定位置Ｐが異なっていても、適切な位置にミシン目加工できる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のミシン目加工装置１０は、加工用紙２に損傷を与えることのなく、ミシン目加工を精度よく行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００３９】
（変形形態）
（１）本実施形態において、ミシン胴には、１列のミシン刃を設ける例を示したが、これに限定されない。例えば、ミシン胴には、複数列のミシン刃を設けてもよい。
【００４０】
（２）本実施形態において、アーム機構には、エアシリンダを使用する例を示したが、これに限定されない。例えば、アーム機構には、より応答性の速い油圧式シリンダや、電磁式アクチュエータを使用してもよい。
【００４１】
（３）本実施形態において、制御部は、加工コード部の端部を基準にして、ミシン目加工予定位置を規定する例を示したが、これに限定されない。例えば、加工用紙に加工位置を示すマークをベタ印刷等によって設け、マークが加工実施場所を通過する時に、制御部がミシン目加工をするようにしておいてもよい。この場合には、マークを検出する検出部（光学センサ等）を設けて、マーク検出後の加工用紙の移動量を加工用紙送り速度検出部の出力に基づいて判定し、マークがどの位置を移動しているかを判定すればよい。
【００４２】
（４）本実施形態において、加工コード部は、冊子毎に１つ設けられている例を示したが、これに限定されない。例えば、加工コード部を冊子の各枚目毎に１つ設けて、制御部が、各枚目毎にミシン目を入れるか否かを制御してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 用紙加工装置
２ 加工用紙
２ａ 加工コード部
３ 送りローラ
１０ ミシン目加工装置
１１ 加工用紙送り速度検出部
１２ 加工コード検出部
２１ ミシン胴
２１ａ ミシン刃
２１ｂ ミシン胴駆動モータ
２１ｃ ミシン刃位置検出部
２１ｄ ミシン胴回転速度検出部
２２ アーム機構部
２２ａ アーム
２２ｂ シリンダ
２２ｃ 空気圧弁
２２ｄ 回転軸
２３ 受け胴
２３ａ 受け胴駆動モータ
２３ｂ 受け胴回転速度検出部
３０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工用紙にミシン目加工を行うミシン目加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工装置には、ミシン胴及び受け胴を回転させて、ミシン目加工するときにミシン胴及び受け胴の回転を差動させて、ミシン胴のミシン刃及び受け胴の刃受部の同期をとって、加工用紙の所望の位置にミシン目を加工するものがあった（例えば特許文献１）。
しかし、このタイプのミシン目加工装置は、ミシン胴及び受け胴の回転を差動させるための構成が複雑であるため、ミシン刃と刃受部の同期がうまく取れず、所望の位置に正確にミシン目を加工することができない場合があった。
また、このタイプのミシン目加工装置は、ミシン目加工をしない部分にも、ミシン胴のミシン刃が接してしまうため、加工用紙のミシン目加工を行わない部分を損傷させてしまう可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、所望の位置にミシン目加工を精度よく行い、加工用紙に損傷を与えることのないミシン目加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００６】
・第１の発明は、送り方向（Ｘ）に送られる加工用紙（２）に対して、前記送り方向に直交する方向にミシン目を加工するミシン刃（２１ａ）と、前記ミシン刃が外周に設けられたミシン胴（２１）と、前記ミシン胴を回転駆動するミシン胴回転駆動部（２１ｂ）と、前記ミシン胴を前記加工用紙に対して当接する当接位置（Ｑ）と、前記加工用紙から退避する退避位置（Ｒ）との間で駆動する当接退避駆動部（２２）と、前記加工用紙の送り速度を検出する送り速度検出部（１１）と、前記ミシン刃の回転位置を検出するミシン刃位置検出部（２１ｃ）と、ミシン目加工を制御する制御部（３０）とを備え、前記制御部は、前記ミシン胴が前記退避位置に配置された状態で、前記送り速度検出部及び前記ミシン刃位置検出部の出力に基づいて、前記ミシン刃の回転位置が前記加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置（Ｐ）が、ミシン目加工を実施する加工実施場所（Ｕ）に到達するまでの間に、前記加工用紙の送り速度と前記ミシン胴の外周の周速とが一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置に配置すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第２の発明は、第１の発明のミシン目加工装置において、前記加工用紙（２）を挟んで前記ミシン胴に対向して配置された受け胴（２３）と、前記受け胴を回転駆動する受け胴回転駆動部（２３ａ）とを備え、前記制御部（３０）、前記加工用紙の送り速度と前記受け胴の外周の周速が一致するように、前記受け胴回転駆動部を制御すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第３の発明は、第１及び第２の発明のミシン目加工装置において、前記加工用紙（２）は、製造する紙片（２−１，２−２）に応じて、それぞれ前記ミシン目加工予定位置（Ｐ−１，Ｐ−２）が異なっており、前記ミシン目加工予定位置の情報を前記加工用紙の表面に記録した加工位置記録部（２ａ−１，２ａ−２）を備え、前記加工位置記録部を検出する記録検出部（１２）を備え、前記制御部（３０）は、前記記録検出部の検出情報に基づいて、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置を判定し、判定した前記ミシン目加工予定位置に基づいて、前記ミシン胴回転駆動部（２１ｂ）及び前記当接退避駆動部（２２）を制御すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
・第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明のミシン目加工装置において、前記制御部（３０）は、前記加工実施場所（Ｕ）から前記ミシン目加工予定位置（Ｐ）までの距離（Ｌ３）が、前記ミシン胴（２１）の周長よりも小さくなった場合に、前記当接退避駆動部（２２）を駆動して、前記ミシン胴を前記退避位置（Ｒ）から前記当接位置（Ｑ）に配置し、ミシン目加工してから、前記加工実施場所から前記加工用紙（２）のミシン目加工後の位置までの距離（Ｌ４）が、前記ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置から前記退避位置に配置すること、を特徴とするミシン目加工装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
第１の発明は、送り速度検出部及びミシン刃位置検出部の出力に基づいて、ミシン刃の回転位置が加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するようにミシン胴回転駆動部を制御し、また、加工用紙のミシン目加工予定位置が加工実施場所に到達するまでの間に、加工用紙の送り速度とミシン胴の外周の周速とが一致するようにミシン胴回転駆動部を制御している。このため、制御対象としては、ミシン胴の回転を制御して、ミシン目加工予定位置にミシン刃を同期させればよい。これにより、高精度に制御しなければならない制御対象を少なくでき、加工精度を向上できる。
また、第１の発明は、ミシン目加工をしない場合には、ミシン胴を退避位置に配置するので、ミシン刃及び加工用紙の接触にともなう加工用紙の損傷を防止できる。
【０００８】
第２の発明は、加工用紙の送り速度と受け胴の外周の周速とが一致するように制御するので、受け胴及び加工用紙の接触にともなう加工用紙の損傷を防止できる。
【０００９】
第３の発明は、加工用紙に設けられた加工位置記録部に基づいて、ミシン目加工予定位置を判定してミシン胴回転駆動部を制御するので、加工用紙毎にミシン目加工予定位置が異なっていても、適切な位置にミシン目加工できる。
【００１０】
第４の発明は、加工実施場所からミシン目加工予定位置までの距離が、ミシン胴の周長よりも小さくなった場合に、ミシン胴を退避位置から当接位置に配置し、一方、ミシン目加工してから、加工実施場所から加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離が、ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、ミシン胴を当接位置から退避位置に配置する。このため、加工用紙のうちミシン目加工予定位置以外の範囲に、ミシン刃が接触することを防止でき、加工用紙の損傷を防止できる。
また、第４の発明は、ミシン胴の当接位置及び退避位置間の駆動を、ミシン胴が１周回転するまでの時間内に行えばよいので、ミシン胴を駆動するタイミングを長くできるため、制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のミシン目加工装置１０が設けられた用紙加工装置１の構成を説明する図である。
【図２】実施形態の加工用紙２の概略図である。
【図３】実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のミシン目加工装置１０が設けられた用紙加工装置１の構成を説明する図である。
図２は、本実施形態の加工用紙２の概略図である。
なお、説明を明確にするために、加工用紙２の送り方向を左右方向Ｘとし、加工用紙２の面方向のうち、左右方向Ｘに直交する方向を奥行方向Ｙとする。また、用紙加工装置１は、加工用紙２の表面（ＸＹ平面）が水平面になるように、加工用紙２を送ることとし、加工用紙２の表面の法線方向を鉛直方向Ｚとする。
【００１３】
図１に示すように、用紙加工装置１は、送りローラ３の回転を制御して、右側Ｘ２に加工用紙２を送りながら、加工用紙２に折り加工、ミシン目加工を行い、加工後の紙片から冊子や、往復はがき等を製造する装置である。実施形態では、冊子を製造する例を説明する。
用紙加工装置１は、１枚の加工用紙２から、ページ数やミシン目加工位置が異なる複数の冊子を製造できる。
なお、折り加工は、折り加工用の加工装置（図示せず）によって加工されるが、詳細な説明は省略する。
【００１４】
図２に示すように、加工用紙２は、左右方向Ｘに細長い帯状の紙である。図２には、製造される複数の冊子のうち冊子２−１，２−２に対応する紙片の加工位置を示す。
ここでは、冊子２−１，２−２を例に加工用紙２を説明する。
冊子２−１，２−２は、折り線２ｂの数や、ミシン目加工の予定位置であるミシン目加工予定位置Ｐ−１，Ｐ−２が相違している。つまり、冊子２−１，２−２は、左右方向Ｘの長さが異なっており、ミシン目加工する位置が異なっている。これは、例えば、自動車事故の返信用の冊子の場合のように、送信者毎に必要なページが異なり、また、ミシン目で切り取る返信用のハガキの配置が異なるためである。後述するように、ミシン目加工装置１０は、ミシン目加工予定位置Ｐ（Ｐ−１，Ｐ−２）を、加工コード部２ａ（２ａ−１，２ａ−２）の後端部からの長さＬ−１，Ｌ−２で規定する。
【００１５】
加工コード部２ａ−１，２ａ−２は、加工情報を記録した部分であり、例えば、バーコードや二次元コードである。加工コード部２ａ−１，２ａ−２は、冊子２−１，２−２毎に、ページ数、折り線２ｂの加工位置、ミシン目加工予定位置Ｐ−１，Ｐ２に応じた情報等を有する。つまり、１枚の加工用紙２であっても、割り当てられる冊子２−１，２−２に応じて、加工コード部２ａ−１，２ａ−２が異なる。
【００１６】
図１に示すように、送りローラ３は、加工用紙２をミシン目加工装置１０へ送る回転ローラである。用紙加工装置１は、送りローラ３と同様な回転ローラを複数備えており、用紙加工装置１内で、加工開始位置から加工終了位置まで、加工用紙２を右側Ｘ２に送ることができる。
【００１７】
ミシン目加工装置１０は、加工用紙２に対して、奥行方向Ｙ（図２参照）にミシン目加工を行う装置である。
ミシン目加工装置１０は、加工用紙送り速度検出部１１、加工コード検出部１２（記録検出部）、ミシン胴２１、アーム機構部２２（当接退避駆動部）、受け胴２３、制御部３０を備える。
【００１８】
加工用紙送り速度検出部１１は、加工用紙２の送り速度を検出する光学センサ等である。加工用紙送り速度検出部１１は、検出情報を制御部３０に出力する。
加工コード検出部１２は、加工用紙２に設けられた加工コード部２ａを検出するイメージセンサ等である。加工コード検出部１２は、検出情報を制御部３０に出力する。
【００１９】
ミシン胴２１は、アーム機構部２２のアーム２２ａ（後述する）の一端に回転可能に支持された円柱状のローラ部材である。ミシン胴２１は、ミシン刃２１ａ、ミシン胴駆動モータ２１ｂ（ミシン胴回転駆動部）、ミシン刃位置検出部２１ｃ、ミシン胴回転速度検出部２１ｄを備える。
ミシン刃２１ａは、加工用紙２にミシン目加工を行う刃物である。ミシン刃２１ａは、１つ以上の刃が、ミシン胴２１の外周面に奥行方向Ｙに配列されて構成される。
【００２０】
ミシン胴駆動モータ２１ｂは、ミシン胴２１を回転駆動するモータである（矢印Ａ参照）。ミシン胴駆動モータ２１ｂは、制御部３０の命令に応じて駆動する。
ミシン刃位置検出部２１ｃは、ミシン刃２１ａの回転位置を検出する光学センサ等である。ミシン刃位置検出部２１ｃは、検出情報を制御部３０に出力する。
ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、ミシン胴２１の回転速度を検出するセンサである。ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、例えばロータリエンコーダ等である。ミシン胴回転速度検出部２１ｄは、検出情報を制御部３０に出力する。制御部３０は、ミシン胴回転速度検出部２１ｄに基づいて、ミシン胴２１の回転速度を判定する。
【００２１】
アーム機構部２２は、ミシン刃２１ａが加工用紙２に対して当接する当接位置Ｑ（図４（ｂ）参照）と、ミシン刃２１ａが加工用紙２から退避する退避位置Ｒとの間でミシン胴２１を、鉛直方向Ｚに移動させる機構である。なお、各図には、当接位置Ｑ、退避位置Ｒを、ミシン胴２１の中心軸の高さで示す。
アーム機構部２２は、アーム２２ａ、シリンダ２２ｂ、空気圧弁２２ｃを備える。
アーム２２ａは、前述したように一端にミシン胴２１を回転可能に支持する腕部材である。アーム２２ａは、他端に奥行方向Ｙに平行な回転軸２２ｄが設けられている。アーム２２ａは、回転軸２２ｄを中心に回転可能に支持されている（矢印Ｃ参照）。
【００２２】
シリンダ２２ｂは、一端がアーム２２ａに固定され、他端がミシン目加工装置１０に固定された複動式のエアシリンダである。シリンダ２２ｂは、空気圧弁２２ｃで制御された空気圧によって伸縮動作する（矢印Ｄ参照）。また、シリンダ２２ｂは、伸縮動作を行うことにより、アーム２２ａを回転駆動させる（矢印Ｃ参照）。
空気圧弁２２ｃは、シリンダ２２ｂに供給する空気の圧力を制御する弁である。空気圧弁２２ｃは、制御部３０によって制御される。
【００２３】
受け胴２３は、ミシン目加工の際、加工用紙２に切り込むミシン刃２１ａを受け止める回転可能な円柱状のローラ部材である。受け胴２３は、加工用紙２を挟んでミシン胴２１に対向する位置に配置されている。受け胴２３は、受け胴駆動モータ２３ａ（受け胴回転駆動部）、受け胴回転速度検出部２３ｂを備える。
受け胴駆動モータ２３ａは、受け胴２３を回転駆動するモータである（矢印Ｂ参照）。受け胴駆動モータ２３ａは、制御部３０の命令に応じて駆動する。
受け胴回転速度検出部２３ｂは、受け胴２３の回転速度を検出するセンサである。受け胴回転速度検出部２３ｂは、検出情報を制御部３０に出力する。制御部３０は、受け胴回転速度検出部２３ｂに基づいて、受け胴２３の回転速度を判定する。
【００２４】
制御部３０は、ミシン目加工装置１０のミシン目加工を統括的に制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。
制御部３０の処理の詳細は、後述する。
【００２５】
次に、ミシン目加工装置１０の動作について説明する。
図３は、本実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示すフローチャートである。
図４は、本実施形態のミシン目加工装置１０の動作を示す図である。
最初に、ステップＳ（以下「Ｓ」という）１において、作業者が用紙加工装置１に加工用紙２を装填し、入力部（図示せず）から加工部数を設定し、用紙加工装置１の加工開始スイッチ（図示せず）を操作すると、制御部３０が一連の処理を開始する。
図４（ｂ）に示すように、処理の開始状態では、ミシン胴２１は、退避位置Ｒに配置されている。
【００２６】
ステップＳ２において、加工用紙２が送りローラ３によってミシン目加工装置１０に送られると、加工用紙送り速度検出部１１は、加工用紙２の送り速度を検出して、制御部３０に検出信号を出力する。
Ｓ２において、制御部３０は、加工用紙送り速度検出部１１の検出信号に基づいて、ミシン胴２１及び受け胴２３の外周の速度（以下「周速」という）を加工用紙２の送り速度と同じになるように、ミシン胴駆動モータ２１ｂ及び受け胴駆動モータ２３ａを制御する。
【００２７】
このように、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１を退避位置Ｒに配置した状態で、ミシン胴２１の回転速度を制御するので、加工用紙２及びミシン胴２１の接触にともなう加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２の送り速度と受け胴２３の外周の周速とを一致させるので、加工用紙２及び受け胴２３の擦れ等にともなう加工用紙２の損傷を防止できる。
【００２８】
Ｓ４において、制御部３０は、加工コード検出部１２が加工用紙２の加工コード部２ａを読み取ったか否かを判定することにより、加工用紙２の加工コード部２ａが検出位置に到達したか否かを判定する。制御部３０は、加工コード部２ａが検出位置に到達したと判定した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ５に進み、一方、加工コード部２ａが検出位置に到達していないと判定した場合には（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返す。
【００２９】
なお、Ｓ２からの処理が繰り返されることにより、加工コード部２ａが検出位置に到達するまでは、ミシン胴２１の周速と、加工用紙２の送り速度とが同じ状態であることが維持される。また、制御部３０は、このようなミシン胴２１の周速を加工用紙２の送り速度に合わせる制御を、後述するＳ５〜Ｓ８以外の処理において、継続して行う。このため、加工用紙２の加工が繰り返し行われる限り、Ｓ５〜Ｓ８以外の通常時には、ミシン胴２１の周速は、加工用紙２の送り速度と同じ状態であることが維持される。
同様に、制御部３０は、受け胴２３の周速を加工用紙２の送り速度に合わせる制御を、常に継続する。つまり、受け胴２３の周速は、加工用紙２の送り速度と同じ状態であることが維持される。
【００３０】
Ｓ５において、制御部３０は、加工コード検出部１２が加工コード部２ａを検出したことに応じて（Ｓ４：ＹＥＳ）、ミシン刃位置検出部２１ｃの出力情報に基づいて、ミシン刃２１ａの回転位置を判定する。
Ｓ６において、制御部３０は、Ｓ４で読み取った加工コード部２ａに基づいて、ミシン目加工予定位置Ｐを判定する。制御部３０は、加工コード部２ａの左側Ｘ１の端部を基準にして、ミシン目加工予定位置Ｐを規定する（図２参照）。制御部３０は、加工コード部２ａの端部が加工コード検出部１２を通過してから、加工用紙送り速度検出部１１の出力に基づいて加工用紙２が移動した量を算出することにより、ミシン目加工予定位置Ｐがどの位置を移動しているかを判定できる。
そして、制御部３０は、ミシン刃２１ａの回転位置が、ミシン刃２１ａが加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐと同期するようにミシン胴２１の回転を制御する。つまり、制御部３０は、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐが加工実施場所Ｕに到達した場合に、ミシン刃２１ａが加工実施場所Ｕ（図４（ｂ）に示す最下点Ｅ参照）を通過するように制御する。
ここで、制御部３０は、ミシン胴２１が退避位置Ｒに位置している間に、その後のミシン目加工の際に、加工用紙２の送り速度と同じ周速に戻すことを想定した上で、ミシン刃２１ａの位置とミシン目加工予定位置Ｐとがミシン目加工の際に同期するようにミシン胴２１の回転を制御する。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、具体的には、制御部３０は、加工実施場所Ｕと加工コード検出部１２の検出位置との距離、ミシン胴２１の外周の長さ、ミシン刃２１ａの位置、ミシン目加工予定位置Ｐの移動位置、ミシン胴２１の回転速度、加工用紙２の送り速度に基づいて、ミシン目加工予定位置Ｐの加工実施場所Ｕの到達時間を演算する。そして、制御部３０は、ミシン目加工の際にミシン刃２１ａとミシン目加工予定位置Ｐとが同期するように、ミシン胴駆動モータ２１ｂを制御して、ミシン胴２１を加速又は減速させる。
このように、制御部３０は、高精度に制御しなければならない制御対象が、ミシン胴２１の回転速度のみであり、制御対象を少なくすることによる加工精度向上を期待できる。
【００３２】
なお、前述したように、通常時には、ミシン胴２１の周速は、加工用紙２の送り速度に合うように制御されている。このため、ミシン刃２１ａをミシン目加工予定位置Ｐに同期させる制御は、ミシン胴２１に大きな回転力（回転トルク）を与えることなく行うことができ、かつ、処理時間を短くできる。このため、ミシン目加工装置１０は、低コストで高速ミシン目加工を行うことができる。
これに対して、実施形態とは異なりミシン胴が停止している状態から制御を行う場合には、ミシン胴を停止状態から回転させるために、大きな回転力を有するモータ等が必要になり高コストになってしまう。さらに、この場合には、同期をとるための処理時間が多くなり、高速加工には適さない。
【００３３】
Ｓ７において、制御部３０は、ミシン刃２１ａの回転位置と、ミシン目加工予定位置Ｐとが同期したか否かを判定する。
制御部３０は、両者が同期したと判定した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ８に進み、一方、両者が同期していないと判定した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ５からの処理を繰り返す。
Ｓ８において、制御部３０は、ミシン胴２１の周速が加工用紙２の送り速度と同じ速度になるように、再び制御する。
【００３４】
Ｓ９において、図４（ｂ）に示すように、制御部３０は、ミシン目加工予定位置Ｐが加工実施場所Ｕに到達する時間に基づいて、空気圧弁２２ｃに駆動信号を出力してアーム機構部２２を駆動させ（矢印Ｃ参照）、ミシン胴２１を退避位置Ｒから当接位置Ｑに移動する。
制御部３０は、例えば、ミシン刃２１ａがミシン胴２１の最下点Ｅを通過した直後に、ミシン胴２１を当接位置Ｑへ移動させる。
つまり、制御部３０は、ミシン目加工を実施する加工実施場所Ｕからミシン目加工予定位置Ｐまでの距離Ｌ３が、ミシン胴２１の周長よりも小さくなった場合に、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を退避位置Ｒから当接位置Ｑに配置する。
これにより、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２のうちミシン目加工予定位置Ｐ以外の部分に、ミシン刃２１ａが接触することを防止できるので、加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１の退避位置Ｒから当接位置Ｑへの駆動を、ミシン胴が１周回転するまでの時間内に行えばよいので、ミシン胴２１を駆動するタイミングを長くできるため、制御が容易である。
さらに、ミシン胴２１は、加工用紙２の送り速度と同じ周速で回転しているので、当接位置Ｑに配置され、加工用紙２に当接しても、加工用紙２に余計な負荷を与えない。このため、ミシン目加工装置１０は、加工用紙２の損傷を防止できる。
【００３５】
Ｓ１０において、図４（ｃ）に示すように、ミシン刃２１ａは、加工用紙２のミシン目加工予定位置Ｐを通過することによって、ミシン目加工予定位置Ｐにミシン目加工する。
Ｓ１１において、図４（ｄ）に示すように、加工用紙２へのミシン目加工が終了すると、制御部３０は、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑから退避位置Ｒへと退避させる。このとき、制御部３０は、ミシン刃２１ａが加工実施場所Ｕを通過した直後に、ミシン胴２１を退避位置Ｒへ移動させる。
つまり、制御部３０は、ミシン目加工してから、加工実施場所Ｕから加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離Ｌ４が、ミシン胴２１の周長のよりも長くなる前に、アーム機構部２２を駆動して、ミシン胴２１を当接位置Ｑから退避位置Ｒに配置する。
これにより、ミシン目加工装置１０は、Ｓ９と同様に、加工用紙２のうちミシン目加工予定位置Ｐ以外の部分に、ミシン刃２１ａが接触することを防止できるため、加工用紙２の損傷を防止できる。また、ミシン目加工装置１０は、ミシン胴２１を駆動するタイミングをとることができるため、制御が容易である。
【００３６】
Ｓ１２において、制御部３０は、設定部数の加工が終了したか否かを判定する。制御部３０は、設定部数の加工が終了したと判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３に進んで一連の処理を終了し、設定部数の加工が終了していないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返し、次の冊子の加工を行う。
なお、ミシン目加工装置１０は、繰り返されるＳ２からの処理において、新たな加工コード部２ａに基づいてミシン目加工を行うので、加工用紙毎にミシン目加工予定位置Ｐが異なっていても、適切な位置にミシン目加工できる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のミシン目加工装置１０は、加工用紙２に損傷を与えることのなく、ミシン目加工を精度よく行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００３９】
（変形形態）
（１）本実施形態において、ミシン胴には、１列のミシン刃を設ける例を示したが、これに限定されない。例えば、ミシン胴には、複数列のミシン刃を設けてもよい。
【００４０】
（２）本実施形態において、アーム機構には、エアシリンダを使用する例を示したが、これに限定されない。例えば、アーム機構には、より応答性の速い油圧式シリンダや、電磁式アクチュエータを使用してもよい。
【００４１】
（３）本実施形態において、制御部は、加工コード部の端部を基準にして、ミシン目加工予定位置を規定する例を示したが、これに限定されない。例えば、加工用紙に加工位置を示すマークをベタ印刷等によって設け、マークが加工実施場所を通過する時に、制御部がミシン目加工をするようにしておいてもよい。この場合には、マークを検出する検出部（光学センサ等）を設けて、マーク検出後の加工用紙の移動量を加工用紙送り速度検出部の出力に基づいて判定し、マークがどの位置を移動しているかを判定すればよい。
【００４２】
（４）本実施形態において、加工コード部は、冊子毎に１つ設けられている例を示したが、これに限定されない。例えば、加工コード部を冊子の各枚目毎に１つ設けて、制御部が、各枚目毎にミシン目を入れるか否かを制御してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 用紙加工装置
２ 加工用紙
２ａ 加工コード部
３ 送りローラ
１０ ミシン目加工装置
１１ 加工用紙送り速度検出部
１２ 加工コード検出部
２１ ミシン胴
２１ａ ミシン刃
２１ｂ ミシン胴駆動モータ
２１ｃ ミシン刃位置検出部
２１ｄ ミシン胴回転速度検出部
２２ アーム機構部
２２ａ アーム
２２ｂ シリンダ
２２ｃ 空気圧弁
２２ｄ 回転軸
２３ 受け胴
２３ａ 受け胴駆動モータ
２３ｂ 受け胴回転速度検出部
３０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り方向に送られる加工用紙に対して、前記送り方向に直交する方向にミシン目を加工するミシン刃と、
前記ミシン刃が外周に設けられたミシン胴と、
前記ミシン胴を回転駆動するミシン胴回転駆動部と、
前記ミシン胴を前記加工用紙に対して当接する当接位置と、前記加工用紙から退避する退避位置との間で駆動する当接退避駆動部と、
前記加工用紙の送り速度を検出する送り速度検出部と、
前記ミシン刃の回転位置を検出するミシン刃位置検出部と、
ミシン目加工を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記ミシン胴が前記退避位置に配置された状態で、前記送り速度検出部及び前記ミシン刃位置検出部の出力に基づいて、前記ミシン刃の回転位置が前記加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、
前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置が、ミシン目加工を実施する加工実施場所に到達するまでの間に、前記加工用紙の送り速度と前記ミシン胴の外周の周速とが一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、
前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置に配置すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のミシン目加工装置において、
前記加工用紙を挟んで前記ミシン胴に対向して配置された受け胴と、
前記受け胴を回転駆動する受け胴回転駆動部とを備え、
前記制御部は、前記加工用紙の送り速度と前記受け胴の外周の周速が一致するように、前記受け胴回転駆動部を制御すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に記載のミシン目加工装置において、
前記加工用紙は、製造する紙片に応じて、それぞれ前記ミシン目加工予定位置が異なっており、前記ミシン目加工予定位置の情報を前記加工用紙の表面に記録した加工位置記録部を備え、
前記加工位置記録部を検出する記録検出部を備え、
前記制御部は、
前記記録検出部の検出情報に基づいて、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置を判定し、
判定した前記ミシン目加工予定位置に基づいて、前記ミシン胴回転駆動部及び前記当接退避駆動部を制御すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のミシン目加工装置において、
前記制御部は、
前記加工実施場所から前記ミシン目加工予定位置までの距離が、前記ミシン胴の周長よりも小さくなった場合に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記退避位置から前記当接位置に配置し、
ミシン目加工してから、前記加工実施場所から前記加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離が、前記ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置から前記退避位置に配置すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項１】
送り方向に送られる加工用紙に対して、前記送り方向に直交する方向にミシン目を加工するミシン刃と、
前記ミシン刃が外周に設けられたミシン胴と、
前記ミシン胴を回転駆動するミシン胴回転駆動部と、
前記ミシン胴を前記加工用紙に対して当接する当接位置と、前記加工用紙から退避する退避位置との間で駆動する当接退避駆動部と、
前記加工用紙の送り速度を検出する送り速度検出部と、
前記ミシン刃の回転位置を検出するミシン刃位置検出部と、
ミシン目加工を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記ミシン胴が前記退避位置に配置された状態で、前記送り速度検出部及び前記ミシン刃位置検出部の出力に基づいて、前記ミシン刃の回転位置が前記加工用紙のミシン目加工予定位置に一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、
前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置が、ミシン目加工を実施する加工実施場所に到達するまでの間に、前記加工用紙の送り速度と前記ミシン胴の外周の周速とが一致するように前記ミシン胴回転駆動部を制御し、
前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置に配置すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のミシン目加工装置において、
前記加工用紙を挟んで前記ミシン胴に対向して配置された受け胴と、
前記受け胴を回転駆動する受け胴回転駆動部とを備え、
前記制御部は、前記加工用紙の送り速度と前記受け胴の外周の周速が一致するように、前記受け胴回転駆動部を制御すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に記載のミシン目加工装置において、
前記加工用紙は、製造する紙片に応じて、それぞれ前記ミシン目加工予定位置が異なっており、前記ミシン目加工予定位置の情報を前記加工用紙の表面に記録した加工位置記録部を備え、
前記加工位置記録部を検出する記録検出部を備え、
前記制御部は、
前記記録検出部の検出情報に基づいて、前記加工用紙の前記ミシン目加工予定位置を判定し、
判定した前記ミシン目加工予定位置に基づいて、前記ミシン胴回転駆動部及び前記当接退避駆動部を制御すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のミシン目加工装置において、
前記制御部は、
前記加工実施場所から前記ミシン目加工予定位置までの距離が、前記ミシン胴の周長よりも小さくなった場合に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記退避位置から前記当接位置に配置し、
ミシン目加工してから、前記加工実施場所から前記加工用紙のミシン目加工後の位置までの距離が、前記ミシン胴の周長のよりも長くなる前に、前記当接退避駆動部を駆動して、前記ミシン胴を前記当接位置から前記退避位置に配置すること、
を特徴とするミシン目加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１８１３１（Ｐ２０１２−２１８１３１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９４０９（Ｐ２０１１−８９４０９）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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