用紙裁断装置
【課題】切除領域が搬送ローラ対にニップされないときでも、適正に用紙を裁断できる用紙裁断装置を提供することである。
【解決手段】裁断機構２２と、搬送ローラ対１３とを備え、一方の裁断刃２２Ａの刃先が他方の裁断刃２２Ｂの刃先に、幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙Ｚを裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙Ｚの裁断後に除去することとなる切除領域Ｋｆの搬送方向長さＬｆが、前記裁断機構２２の裁断位置から前記搬送ローラ対１３のニップ位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合には、前記切除領域Ｋの搬送方向長さＬｆが前記裁断位置Ｐから前記ニップ位置Ｎ２までの距離Ｙ２以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるものである。
【解決手段】裁断機構２２と、搬送ローラ対１３とを備え、一方の裁断刃２２Ａの刃先が他方の裁断刃２２Ｂの刃先に、幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙Ｚを裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙Ｚの裁断後に除去することとなる切除領域Ｋｆの搬送方向長さＬｆが、前記裁断機構２２の裁断位置から前記搬送ローラ対１３のニップ位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合には、前記切除領域Ｋの搬送方向長さＬｆが前記裁断位置Ｐから前記ニップ位置Ｎ２までの距離Ｙ２以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙裁断装置として、相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、この裁断刃の前後に設置された搬送ローラ対により搬送される用紙を搬送方向と直交する幅方向に、裁断する装置が知られている。下記特許文献１には、このような裁断装置を一部に備えた用紙加工装置が開示されおり、裁断装置によって印刷済み用紙の所定部分を切除し、印刷部分のみを残す加工処理を施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の裁断装置は、用紙の所定部分を印刷部分から分離し、切除する際に、この切除部分の搬送方向長さが短い場合には、裁断刃の前後にある搬送ローラ対にこの切除部分がニップされなくなり、用紙が不安定となるため適正な裁断が行えない不具合が生じることがあった。特に、比較的厚手の用紙を高速で裁断処理する場合には、図１０に示すように、用紙Ｚと可動側の一方の裁断刃２２１との接触による衝撃で、可動側裁断刃２２１が他方の裁断刃２２２から離れる方向に移動し、裁断途中で裁断できなくなり、両裁断刃２２１，２２２の間に用紙Ｚが挟まって折れ曲がる等の不具合が生じえる。
【０００５】
本発明の目的は、切除領域が搬送ローラ対にニップされないときでも、適正に用紙を裁断できる用紙裁断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、用紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断する裁断機構と、前記裁断機構の用紙搬送上流側又は下流側に配置された搬送ローラ対とを備え、前記一方の裁断刃の刃先が前記他方の裁断刃の刃先に、前記幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙を裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、前記裁断機構の裁断位置から前記搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるものである。
【０００７】
本発明は、上記内容に加え、好ましくは、次の構成を備えている。（ａ）用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成している。
【０００８】
（ｂ）用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、裁断機構の裁断位置から搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるので、切除領域が搬送ローラ対にニップされないときでも、適正に用紙を裁断できる。
【００１０】
また、用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成した場合は、用紙の裁断が困難となる位置を使用者が選択し、裁断速度を変更することができる。
【００１１】
そして、用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えた場合は、適正な裁断処理を行うために使用者が行う設定作業の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る用紙裁断装置を備えた用紙加工装置の模式縦断面図である。
【図２】裁断装置の拡大図である。
【図３】用紙の加工品配列パターンの一例を示す平面図である。
【図４】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図５】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図６】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図７】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図８】用紙の加工品配列パターンの他の例を示す平面図である。
【図９】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図１０】従来の裁断装置の動作を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
(第１の実施形態）［用紙加工装置の全体構成］ 図１は本発明に係る用紙裁断装置を備えた用紙加工装置の模式縦断面図である。この図１において、用紙加工装置１００は、装置本体１の用紙Ｚの搬送方向Ｆの上流端部に給紙部３を備え、搬送方向Ｆの下流端部に紙受け部２を備え、該給紙部３と紙受け部２との間に、略水平な搬送経路５が構成されている。給紙部３には給紙ローラ対８が配置され、搬送経路５には、複数の搬送ローラ対９、１０、１１、１２、１３等が搬送方向Ｆに間隔をおいて配置されると共に、主たる加工機構として、用紙搬送上流側から用紙搬送下流側に向けて、スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２が配置されている。裁断機構２２及び搬送ローラ対１２、１３は裁断装置１０１を構成している。また、装置本体１内の下端部には、スリット、裁断等の加工により発生する屑紙である切除片Ｊを収容する切除片箱２３が配置されている。
【００１４】
スリット形成機構２０の用紙搬送上流側には、読取手段２６及びリジェクト機構２５が配置され、スリット形成機構２０の用紙搬送下流側には、切除片落とし機構２７が配置されている。スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２は、それぞれ着脱可能なユニットとして構成されており、カセット方式により、装置本体１内の所望の位置に着脱できる構造となっている。したがって、加工の種類に応じて、各機構２０，２１，２２の配置順序を変更したり、あるいは他の機構（面取り機構、ミシン目形成機構等）と取り替えたり、追加したりすることができる。
【００１５】
各搬送ローラ対９，１０，１１，１２，１３は、動力伝達機構を介して各ローラ駆動部４１、４２，４３，４４にそれぞれ連結されており、各ローラ駆動部４１，４２，４３，４４は制御部４５に電気的に接続されている。制御部４５には、ＣＰＵや、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置が内蔵されており、制御部４５のインターフェースには、各種作業設定情報を入力し、かつ、表示するための操作パネル４６並びに読取手段２６が電気的に接続されている。
【００１６】
搬送経路５には、さらに、用紙Ｚの前端縁（用紙搬送下流端縁）Ｚａあるいは用紙後端縁（用紙搬送上流端縁）Ｚｂを検出する複数の光透過式の用紙検出センサー３１，３２，３３，３４、３５が配置されており、それぞれ制御部４５のインターフェースに電気的に接続されている。最も用紙搬送上流側の第１の用紙検出センサー３１は、読取手段２６の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第２の用紙検出センサー３２は、スリット形成機構２０の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第３の用紙検出センサー３３は，スリット形成機構２０の途中に配置され、次の第４の用紙検出センサー３４は、折り型形成機構２１の用紙搬送上流側近傍に配置され、最も用紙搬送下流側の第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２の用紙搬送上流側近傍に配置されている。
【００１７】
最も搬送方向上流側の第１の用紙検出センサー３１は、給紙部３から用紙Ｚが供給された後、搬送ローラ対９で把持された用紙Ｚの前端縁Ｚａ又は後端縁Ｚｂを検出し、検出した用紙位置を基準にして、搬送経路５上で搬送されている各用紙Ｚの位置を一義的に検出する。
【００１８】
第２の用紙検出センサー３２及び第３の用紙検出センサー３３は、用紙Ｚの詰まりを検出する。第４の用紙検出センサー３４は、搬送経路５が長くなって搬送経路５上の用紙Ｚの搬送方向Ｆの位置ずれ（搬送誤差）の累積が起こった場合に備えて、第１の用紙検出センサー３１で得られた用紙位置情報を修正して、当該用紙位置情報をより正確なものにするために補助的に設置している。第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２への加工品Ｑの搬出を検出したり、詰まり等を検出する。
【００１９】
［給紙部３］ 給紙部３は、吸引搬送ベルト機構を内蔵しており、給紙トレイ３ａ上に積載された所定枚数の用紙Ｚを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ対８により、上端から順に、一枚ずつ搬送経路５に供給する。給紙ローラ対８のうち下方の給紙ローラ８ｂ及び吸引搬送ベルト機構８ａは、給紙用駆動部４７に接続され、該給紙用駆動部４７は制御部４５に電気的に接続されている。
【００２０】
［読取手段２６］ 読取手段２６は、前記操作パネル４６による各種作業設定情報の手動入力とは別に、自動的に作業設定情報を読み取ることができるように設置されている。具体的には、図３に示すような用紙Ｚの前端隅部に印刷された位置マークＭ１の画像を読み取って、用紙Ｚの搬送方向Ｆ及び搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗの加工の基準位置を検出するとともに、用紙Ｚの前端部に印刷されたバーコードＭ２の画像を読み取って用紙Ｚに施されるべき各種作業設定情報を取得するＣＣＤセンサー等により構成される。作業設定情報としては、たとえば、用紙Ｚの搬送方向Ｆの全長Ｌａ及び全幅Ｗａに加え、加工されることで得られる加工品Ｑの寸法、数及び配置に応じた折り線Ｇの位置情報、用紙Ｚの裁断位置情報、及び各裁断位置情報に対応した裁断速度情報等が挙げられる。
【００２１】
［リジェクト機構２５］ 図１のリジェクト機構２５は、印刷された位置マークＭ１やバーコードＭ２が不鮮明であるために読取手段２６による読取が不能であった場合、その用紙Ｚに対して、作動し、読取不能の用紙Ｚを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。
【００２２】
［スリット形成機構２０］ スリット形成機構２０は、搬送方向Ｆに３つのユニット部を並べており、各ユニット部には、上下の回転刃からなる回転刃対３６が、それぞれ搬送幅方向Ｗに間隔を置いて２組ずつ配置されている。下側の回転刃は、動力伝達機構を介してモータ等の回転刃駆動部４８に連結されている。すなわち、回転刃駆動部４８の駆動力で下側の各回転刃を回転させることにより、用紙Ｚに対して、搬送方向Ｆと平行にスリットを形成するようになっている。前記各回転刃対３６の搬送幅方向Ｗの間隔は任意に変更可能である。
【００２３】
［切除片落とし機構２７］ 切除片落とし機構２７は、前記スリット形成機構２０の裁断によって生じる搬送方向Ｆに沿った切除片Ｊ（図３の切除領域Ｋl）を、搬送経路５の下方に排除するためのものであり、用紙Ｚが切除片落とし機構２７を通過する際に、前記切除片Ｊを切除片箱２３へ落下させる。
【００２４】
［折り型形成機構２１］ 折り型形成機構２１は、上端凹部を有する下型２１Ｂと、前記凹部に嵌合する下端凸部を有する上型２１Ａとを備えており、前記上型２１Ａは、モータ等の折り型駆動部４９に動力伝達機構を介して連結されている。すなわち、折り型駆動部４９の駆動力で上型２１Ａを下降させることにより、用紙Ｚに対して、搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する。
【００２５】
［裁断機構２２］ 裁断機構２２は、用紙搬送幅方向Ｗに延び、相対向する一対の裁断刃２２０を備える。一方の裁断刃２２０は上側可動刃２２Ａにより、他方の裁断刃２２０は下側固定刃２２Ｂにより構成されており、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに対し接触離間し、用紙Ｚを搬送方向Ｆと直交する搬送幅方向Ｗに裁断する。上側可動刃２２Ａは、動力伝達機構を介してモータ等の裁断駆動部５０に連結されている。
【００２６】
図２は、裁断機構２２の具体例であり、下側固定刃２２Ｂは用紙搬送幅方向Ｗに延びるように略水平に配置され、上側可動刃２２Ａは、水平に対して、刃先部２２Ａａから刃元部２２Ａｂに行くに従って低くなるように傾斜して
おり、搬送方向Ｆの上流側に配置された上側ガイド体２９にとともに上下方向に移動する。上側ガイド板２９は、裁断位置Ｐより搬送方向Ｆ上流側で搬送ローラ対１２にニップされていない切除片Ｊが裁断によって跳ね上がるのを防止する。
【００２７】
上側可動刃２２Ａの刃元部２２Ａｂは、クランク機構５２及びギヤ伝動機構５３を介して、裁断駆動部（駆動モータ）５０に連動連結されており、裁断駆動部５０の駆動動力により、上側可動刃２２Ａは、用紙搬送幅方向Ｗ両側に一対ずつある平行リンク機構５１の揺動中心５１ａを中心として、傾斜状態を保って上下方向に揺動し、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに、搬送幅方向Ｗに刃元部２２Ａｂ側から刃先部２２Ａａ側へ順次接触することにより用紙Ｚを裁断する。上側可動刃２２Ａの位置は、２個の光学センサ５４ａ及び遮光板５４ｂからなる裁断刃位置センサ５４により検出され、制御部４５に送信される。上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに順次接触する速度である裁断速度Ｖは、制御部４５が 裁断駆動部５０を制御することで変更可能となっている。
【００２８】
［用紙の加工品配列パターン］図３に示す加工品Ｑの配列パターンは、一枚の用紙Ｚから折り目を有する４枚の加工品Ｑを製作するようになっている。基本的には、搬送方向Ｆと平行に延びる４本のスリット線Ｓと、用紙搬送幅方向Ｗに延びる４本の折り線Ｇ及び８本の裁断線Ｃが設定されている。裁断線Ｃは、前裁断線Ｃｆ、中間裁断線Ｃｍ１、Ｃｍ２、後裁断線Ｃrからなる。搬送方向Ｆにおける位置が等しい折り線Ｇまたは裁断線Ｃは、一回のクリース処理または裁断処理によって同時に形成される。これらのスリット線Ｓ及び裁断線Ｃで用紙Ｚを裁断し、折り線Ｇで折り目を形成することにより、折り目を有する４枚の加工品Ｑを製作する。
【００２９】
[裁断機構２２に関する制御部４５による制御内容] 図１の制御部４５には、次のようなプログラムが組み込まれている。即ち、用紙Ｚの裁断後に除去することとなる切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから用紙搬送上流側又は下流側に設置された搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２より短い場合には、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが裁断位置Ｐからニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２以上である場合における裁断速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに制御される。
【００３０】
搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２及び裁断速度Ｖｎ、Ｖｌは、予め制御部４５に記憶される。そして、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２以上であるかどうかの判断は、図１の操作パネル４６により使用者が設定し、または読取手段２６によって読み取られた裁断位置情報を基になされる。
【００３１】
［用紙加工装置の全体作業の概要］（１）図１に示す操作パネル４６より、使用者が用紙Ｚの大きさ及び種類、加工品の配列、数及び寸法、裁断位置情報、裁断速度情報等に関する各種作業設定情報を入力する。なお、この手動入力の代わり、あるいは、手動入力と協働して、読取手段２６によるバーコードＭ２等の読み取りにより、作業設定情報を自動的に入力させることもできる。
【００３２】
（２）図１の給紙部３の給紙トレイ３ａ上に積載された複数の用紙Ｚを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ８ｂにより、上端から一枚ずつ搬送経路５に供給する。
【００３３】
（３）読取手段２６では、必要により、用紙Ｚの位置マークＭ１並びに、必要に応じてバーコードＭ２を読み取って用紙Ｚに施されるべき各種作業設定情報を取得する。
【００３４】
（４）リジェクト機構２５では、仮に、読取手段２６による読取が不能であり、加工条件が不明である場合には、その用紙Ｚに対して、作動し、読取不能の用紙Ｚを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。
【００３５】
（５）スリット形成機構２０では、搬送方向Ｆと平行な複数のスリット線Ｓで用紙Ｚを裁断する。
【００３６】
（６）切除片落とし機構２７では、前記スリット形成機構２０によって裁断された切除片Ｊ（図３の切除領域Ｋｌ）を、切除片箱２３へ落下させる。
【００３７】
（７）折り型形成機構２１では、用紙搬送幅方向Ｗの折り線Ｇで、折り目を形成する。
【００３８】
（８）裁断装置１０１では、裁断機構２２により各裁断線Ｃｆ、Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃrで順次裁断し、生じた切除片Ｊは下方の切除片箱２３に落下し、加工品Ｑは紙受け部２に搬送され、積載される。
【００３９】
［裁断装置の作業の概要］以上の工程中、裁断工程について詳述する。まず、図３に示す前裁断線Ｃｆで用紙Ｚを切断する際、図４に示すように、前端切除領域Ｋｆの搬送方向長さＬｆが、裁断機構２２より下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合がある。この場合、前端切除領域Ｋｆの前端部が搬送ローラ対１３にニップされず自由に動けるようになっているため、用紙Ｚの前端部が搬送ローラ対１３にニップされているときと同じ通常の裁断速度Ｖｎで、上側可動刃２２Ａを下降して用紙Ｚを裁断しようとすると、上側可動刃２２Ａと用紙Ｚとの接触によって衝撃が発生し、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに対して、下流側へ逃げる方向に移動することとなる。よって、正しい位置で適正に裁断することが困難となり、裁断位置がずれたり、上側可動刃２２Ａと下側固定刃２２Ｂとの間に用紙Ｚが挟まり、紙詰まりを起こしたり、図１０に示すような裁断途中の用紙Ｚの破れや折れ曲がり等の不具合が生じえる。
【００４０】
このような場合制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行う。これにより、上側可動刃２２Ａは、通常より遅い速度Ｖｌで下降し、刃元部２２Ａｂ側から刃先部２２Ａａ側へと通常速度Ｖｎのときよりゆっくりと用紙Ｚに接触するので、該用紙Ｚとの接触による衝撃が緩和され、上側可動刃２２Ａが逃げることなく下側固定刃２２Ｂとの間で用紙Ｚを挟持し、適正に裁断することができる。裁断により生じた切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１３との間から、下方へ落下し、切除片箱２３へと排出される。
【００４１】
次に、前裁断線Ｃｆでの裁断に続いて、用紙Ｚを図３に示す加工品Ｑの搬送方向長さＬｑだけ搬送ローラ対１２によって搬送した後、中間裁断線Ｃｍ１において搬送ローラ対１２，１３を停止し裁断する際には、図５に示すように、加工品Ｑの搬送方向長さＬｑが、下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２以上であり、且つ、中間裁断線Ｃｍ１より後方の用紙Ｚの搬送方向長さＬｂが、裁断位置Ｐから上流側の搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１以上となる。この場合には、用紙Ｚの裁断位置Ｐの前後で、各々搬送ローラ対１３及び搬送ローラ対１２に用紙Ｚがニップされ、固定されているので、上側可動刃２２Ａが通常の速度Ｖｎで下降し、用紙Ｚを裁断しても、正しい位置で適正に裁断することができる。よって、この場合の裁断速度は通常の速度Ｖｎとする。
【００４２】
そして、中間裁断線Ｃｍ１での裁断後、図６に示すように、中間切除領域Ｋｍの搬送方向長さＬｍだけ搬送ローラ対１２により用紙Ｚを搬送し、中間裁断線Ｃｍ２において裁断する際には、中間切除領域Ｋｍの搬送方向長さＬｍが、下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合がある。このとき、用紙Ｚの後方の搬送方向長さＬｂは、裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１以上となっており、この場合にも、上記前端切除領域Ｋｆを裁断除去したときと同様に、制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行う。これにより、中間裁断線Ｃｍ２においても適正に裁断することができ、裁断後生じた切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１３との間から、下方へ落下し、切除片箱２３へと排出される。
【００４３】
最後に、中間裁断線Ｃｍ２での裁断に続いて、用紙Ｚを搬送ローラ対１２によって加工品Ｑの搬送方向長さＬｑだけ搬送した後、後裁断線Ｃｒにおいて裁断する際には、図７に示すように、後端切除領域Ｋｒの搬送方向長さＬｒが、裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１より短い場合があり、このとき、用紙Ｚの加工品Ｑとなる前部分が、下流側搬送ローラ対１３によってニップされているが、用紙Ｚの後端部が上流側搬送ローラ対１２にニップされていない状態となる。このような場合にも、通常の裁断速度Ｖｎでは、適正に裁断できないことがあるので、上記前端切除領域Ｋｆ及び中間切除領域Ｋｍを裁断除去したときと同様に、制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行うことで適正に裁断を行うことができる。裁断により生じた後端切除領域Ｋｒの切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１２との間を通過して、下方の切除片箱２３に排出される。
【００４４】
以上より、各切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１，Ｙ２より短い場合には、各切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが裁断位置Ｐからニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１，Ｙ２以上である場合における裁断速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに制御されるので、用紙Ｚが裁断時に搬送ローラ対１２，１３にニップされないことにより、適正に裁断できない不具合を防止することが可能である。
【００４５】
また、用紙Ｚの裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、操作パネル４６より使用者が設定可能であるので、用紙の厚さ、種類、強度、品質、加工処理パターン等の裁断条件により裁断が困難となる位置を使用者が任意に選択し、裁断速度の変更を簡単に行える。
【００４６】
そして、必要により、バーコードＭ２に、用紙Ｚの裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された用紙Ｚから、裁断情報を読取手段２６により読み取り、読取手段２６に読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう制御部４５が裁断機構２２の動作を制御するので、使用者の設定作業の負担を軽減することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）上記第１の実施形態では、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが距離Ｙ１，Ｙ２より短い場合を示したが、本第２の実施形態では、いずれかの切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、距離Ｙ１，Ｙ２より大きいために、搬送ローラ対１２と裁断機構２２との間、または搬送ローラ対１３と裁断機構２２との間から切除領域Ｋを下方へ落とすのが困難となる場合を示す。この場合には、切除領域Ｋを落下可能な長さに裁断して下方へ落下させ、紙受け部２に切除領域Ｋが搬送されないようにする。
【００４８】
一例として、図８示すように、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒaが上記第1の実施形態の搬送方向長さＬｒより長く、距離Ｙ１以上である場合を以下に説明するが、前端切除領域Ｋｆ、中間切除領域Ｋｍについても同様である。制御部４５には、裁断工程に関して、次のようなプログラムが組み込まれている。 第１の段階として、操作パネル４６あるいは読取手段２６からの各種作業設定情報の入力値に基づき、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、搬送ローラ対１３から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２、または裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２までの距離Ｙ１以上か否かを判別し、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒａが、距離Ｙ１以上の長さであった場合には、図８に示すように、切除領域Ｋrａを、用紙搬送下流端から順に、所定細断単位長さＬｄに裁断分割するための分割用の裁断線Ｃｄを設定する。
【００４９】
前記所定細断単位長さＬｄは、細断された分割領域Ｋｄの切除片Ｊｄが、裁断機構２２と用紙搬送上流側の搬送ローラ対１２、１３の隙間から速やかに下方に落下できる程度の長さに設定されている。
【００５０】
第２の段階として、裁断機構２２及び第１搬送ローラ対１２の実質的な動作制御で、後裁断線Ｃｒの裁断後、後端切除領域Ｋrａを分割用の複数の裁断線Ｃｄで裁断する。上記のように、所定細断単位長さＬｄを、搬送ローラ対１３から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短く設定しているので、図９に示すよ
うに、用紙Ｚａの後端切除領域Ｋｒａは、後端部が上流側の搬送ローラ対１２によりニップされているが、前端部は下流側の搬送ローラ１３にニップされず、自由に動けるようになり、裁断が困難となりやすい。そこで、後端切除領域Ｋｒを分割裁断する場合には、制御部４５は、裁断速度を通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌとする。
【００５１】
このように、後端切除領域Ｋｒａを分割裁断するので、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒａが長い場合であっても、紙受け部２へ切除領域Ｋが搬送されることなく加工品Ｑのみを搬送することができる。また、後端切除領域Ｋｒａを分割裁断する際に、前端部が搬送ローラ対１３にニップされないために用紙Ｚを裁断できない不具合を防止して、分割裁断線Ｃｄで確実に裁断し、生じた分割切除片Ｊｄを下方へ落下させることができる。
【００５２】
尚、上記第１、２の実施形態では、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２，１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２より短い場合には、必ず裁断速度を通常の速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに設定したが、本発明に係る用紙裁断装置はこれに限定されず、用紙の厚さ、種類、強度、品質、裁断位置等に応じて通常の速度では裁断が困難となる箇所のみを通常より遅い速度に設定してもよい。これにより、裁断時に用紙の前端部又は後端部が搬送ローラ対にニップされず、自由に動けるようになっている場合でも、通常の裁断速度で裁断可能な箇所を通常速度で裁断できるので、用紙の加工処理速度の低下を抑制することができる。
【００５３】
このような用紙の各裁断位置での裁断速度を変更するか否かの判断は、使用者が操作パネルより、用紙の各裁断位置において裁断速度の変更を行うかどうかを入力設定した内容、または、読取手段により読み取られる用紙の各裁断位置で裁断速度を変更するかどうかを記録した情報を基になされる。
【００５４】
また、各種作業設定情報は、操作パネル４６より使用者が手動設定するかまたは読取手段２６によりバーコードＭ２を読み取ることで自動的に入力したが、パソコンなどの情報処理装置から情報を送信し、設定してもよい。また、予め操作パネルからの手動入力のよって、用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を含む用紙の加工パターンを複数記憶手段に記憶しておき、各パターンを番号などによって呼出して、設定することとしてもよい。更に、一度設定した裁断速度情報に基づいて用紙の裁断を行った結果、適正に裁断できない不具合が発生した場合に、設定内容を変更し、裁断速度を通常より遅く設定してもよい。
【００５５】
また、用紙裁断装置１０１を用紙加工装置１００の一部として構成し、該用紙加工装置１００は、搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに用紙を裁断する裁断機構２２と共に、搬送方向Ｆと平行なスリットを形成するスリット形成機構２０及び用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する折り型形成機構２１を備えたが、裁断装置のみを独立して備えてもよく、裁断機構と他の加工機構（ミシン目形成機構、丸み形成機構等も含む）とを適宜組み合わせた用紙加工装置、更には加工機構、搬送ローラ対の数が前記実施の形態と異なる用紙加工装置にも、本発明を適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
Ｆ 搬送方向
Ｋ 切除領域
Ｌｋ，Ｌｆ，Ｌｍ，Ｌｋ 搬送方向長さ
Ｎ１，Ｎ２ ニップ位置
Ｐ 裁断位置
Ｗ 幅方向
Ｙ１，Ｙ２ 距離
Ｚ，Ｚａ 用紙
１２，１３ 搬送ローラ対
２２ 裁断機構
２６ 読取手段
４５ 制御部
２２０ 裁断刃
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙裁断装置として、相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、この裁断刃の前後に設置された搬送ローラ対により搬送される用紙を搬送方向と直交する幅方向に、裁断する装置が知られている。下記特許文献１には、このような裁断装置を一部に備えた用紙加工装置が開示されおり、裁断装置によって印刷済み用紙の所定部分を切除し、印刷部分のみを残す加工処理を施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の裁断装置は、用紙の所定部分を印刷部分から分離し、切除する際に、この切除部分の搬送方向長さが短い場合には、裁断刃の前後にある搬送ローラ対にこの切除部分がニップされなくなり、用紙が不安定となるため適正な裁断が行えない不具合が生じることがあった。特に、比較的厚手の用紙を高速で裁断処理する場合には、図１０に示すように、用紙Ｚと可動側の一方の裁断刃２２１との接触による衝撃で、可動側裁断刃２２１が他方の裁断刃２２２から離れる方向に移動し、裁断途中で裁断できなくなり、両裁断刃２２１，２２２の間に用紙Ｚが挟まって折れ曲がる等の不具合が生じえる。
【０００５】
本発明の目的は、切除領域が搬送ローラ対にニップされないときでも、適正に用紙を裁断できる用紙裁断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、用紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断する裁断機構と、前記裁断機構の用紙搬送上流側又は下流側に配置された搬送ローラ対とを備え、前記一方の裁断刃の刃先が前記他方の裁断刃の刃先に、前記幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙を裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、前記裁断機構の裁断位置から前記搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるものである。
【０００７】
本発明は、上記内容に加え、好ましくは、次の構成を備えている。（ａ）用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成している。
【０００８】
（ｂ）用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、裁断機構の裁断位置から搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されるので、切除領域が搬送ローラ対にニップされないときでも、適正に用紙を裁断できる。
【００１０】
また、用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成した場合は、用紙の裁断が困難となる位置を使用者が選択し、裁断速度を変更することができる。
【００１１】
そして、用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えた場合は、適正な裁断処理を行うために使用者が行う設定作業の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る用紙裁断装置を備えた用紙加工装置の模式縦断面図である。
【図２】裁断装置の拡大図である。
【図３】用紙の加工品配列パターンの一例を示す平面図である。
【図４】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図５】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図６】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図７】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図８】用紙の加工品配列パターンの他の例を示す平面図である。
【図９】裁断装置の動作を示す断面図である。
【図１０】従来の裁断装置の動作を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
(第１の実施形態）［用紙加工装置の全体構成］ 図１は本発明に係る用紙裁断装置を備えた用紙加工装置の模式縦断面図である。この図１において、用紙加工装置１００は、装置本体１の用紙Ｚの搬送方向Ｆの上流端部に給紙部３を備え、搬送方向Ｆの下流端部に紙受け部２を備え、該給紙部３と紙受け部２との間に、略水平な搬送経路５が構成されている。給紙部３には給紙ローラ対８が配置され、搬送経路５には、複数の搬送ローラ対９、１０、１１、１２、１３等が搬送方向Ｆに間隔をおいて配置されると共に、主たる加工機構として、用紙搬送上流側から用紙搬送下流側に向けて、スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２が配置されている。裁断機構２２及び搬送ローラ対１２、１３は裁断装置１０１を構成している。また、装置本体１内の下端部には、スリット、裁断等の加工により発生する屑紙である切除片Ｊを収容する切除片箱２３が配置されている。
【００１４】
スリット形成機構２０の用紙搬送上流側には、読取手段２６及びリジェクト機構２５が配置され、スリット形成機構２０の用紙搬送下流側には、切除片落とし機構２７が配置されている。スリット形成機構２０、折り型形成機構２１及び裁断機構２２は、それぞれ着脱可能なユニットとして構成されており、カセット方式により、装置本体１内の所望の位置に着脱できる構造となっている。したがって、加工の種類に応じて、各機構２０，２１，２２の配置順序を変更したり、あるいは他の機構（面取り機構、ミシン目形成機構等）と取り替えたり、追加したりすることができる。
【００１５】
各搬送ローラ対９，１０，１１，１２，１３は、動力伝達機構を介して各ローラ駆動部４１、４２，４３，４４にそれぞれ連結されており、各ローラ駆動部４１，４２，４３，４４は制御部４５に電気的に接続されている。制御部４５には、ＣＰＵや、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置が内蔵されており、制御部４５のインターフェースには、各種作業設定情報を入力し、かつ、表示するための操作パネル４６並びに読取手段２６が電気的に接続されている。
【００１６】
搬送経路５には、さらに、用紙Ｚの前端縁（用紙搬送下流端縁）Ｚａあるいは用紙後端縁（用紙搬送上流端縁）Ｚｂを検出する複数の光透過式の用紙検出センサー３１，３２，３３，３４、３５が配置されており、それぞれ制御部４５のインターフェースに電気的に接続されている。最も用紙搬送上流側の第１の用紙検出センサー３１は、読取手段２６の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第２の用紙検出センサー３２は、スリット形成機構２０の用紙搬送上流側近傍に配置され、次の第３の用紙検出センサー３３は，スリット形成機構２０の途中に配置され、次の第４の用紙検出センサー３４は、折り型形成機構２１の用紙搬送上流側近傍に配置され、最も用紙搬送下流側の第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２の用紙搬送上流側近傍に配置されている。
【００１７】
最も搬送方向上流側の第１の用紙検出センサー３１は、給紙部３から用紙Ｚが供給された後、搬送ローラ対９で把持された用紙Ｚの前端縁Ｚａ又は後端縁Ｚｂを検出し、検出した用紙位置を基準にして、搬送経路５上で搬送されている各用紙Ｚの位置を一義的に検出する。
【００１８】
第２の用紙検出センサー３２及び第３の用紙検出センサー３３は、用紙Ｚの詰まりを検出する。第４の用紙検出センサー３４は、搬送経路５が長くなって搬送経路５上の用紙Ｚの搬送方向Ｆの位置ずれ（搬送誤差）の累積が起こった場合に備えて、第１の用紙検出センサー３１で得られた用紙位置情報を修正して、当該用紙位置情報をより正確なものにするために補助的に設置している。第５の用紙検出センサー３５は、紙受け部２への加工品Ｑの搬出を検出したり、詰まり等を検出する。
【００１９】
［給紙部３］ 給紙部３は、吸引搬送ベルト機構を内蔵しており、給紙トレイ３ａ上に積載された所定枚数の用紙Ｚを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ対８により、上端から順に、一枚ずつ搬送経路５に供給する。給紙ローラ対８のうち下方の給紙ローラ８ｂ及び吸引搬送ベルト機構８ａは、給紙用駆動部４７に接続され、該給紙用駆動部４７は制御部４５に電気的に接続されている。
【００２０】
［読取手段２６］ 読取手段２６は、前記操作パネル４６による各種作業設定情報の手動入力とは別に、自動的に作業設定情報を読み取ることができるように設置されている。具体的には、図３に示すような用紙Ｚの前端隅部に印刷された位置マークＭ１の画像を読み取って、用紙Ｚの搬送方向Ｆ及び搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗの加工の基準位置を検出するとともに、用紙Ｚの前端部に印刷されたバーコードＭ２の画像を読み取って用紙Ｚに施されるべき各種作業設定情報を取得するＣＣＤセンサー等により構成される。作業設定情報としては、たとえば、用紙Ｚの搬送方向Ｆの全長Ｌａ及び全幅Ｗａに加え、加工されることで得られる加工品Ｑの寸法、数及び配置に応じた折り線Ｇの位置情報、用紙Ｚの裁断位置情報、及び各裁断位置情報に対応した裁断速度情報等が挙げられる。
【００２１】
［リジェクト機構２５］ 図１のリジェクト機構２５は、印刷された位置マークＭ１やバーコードＭ２が不鮮明であるために読取手段２６による読取が不能であった場合、その用紙Ｚに対して、作動し、読取不能の用紙Ｚを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。
【００２２】
［スリット形成機構２０］ スリット形成機構２０は、搬送方向Ｆに３つのユニット部を並べており、各ユニット部には、上下の回転刃からなる回転刃対３６が、それぞれ搬送幅方向Ｗに間隔を置いて２組ずつ配置されている。下側の回転刃は、動力伝達機構を介してモータ等の回転刃駆動部４８に連結されている。すなわち、回転刃駆動部４８の駆動力で下側の各回転刃を回転させることにより、用紙Ｚに対して、搬送方向Ｆと平行にスリットを形成するようになっている。前記各回転刃対３６の搬送幅方向Ｗの間隔は任意に変更可能である。
【００２３】
［切除片落とし機構２７］ 切除片落とし機構２７は、前記スリット形成機構２０の裁断によって生じる搬送方向Ｆに沿った切除片Ｊ（図３の切除領域Ｋl）を、搬送経路５の下方に排除するためのものであり、用紙Ｚが切除片落とし機構２７を通過する際に、前記切除片Ｊを切除片箱２３へ落下させる。
【００２４】
［折り型形成機構２１］ 折り型形成機構２１は、上端凹部を有する下型２１Ｂと、前記凹部に嵌合する下端凸部を有する上型２１Ａとを備えており、前記上型２１Ａは、モータ等の折り型駆動部４９に動力伝達機構を介して連結されている。すなわち、折り型駆動部４９の駆動力で上型２１Ａを下降させることにより、用紙Ｚに対して、搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する。
【００２５】
［裁断機構２２］ 裁断機構２２は、用紙搬送幅方向Ｗに延び、相対向する一対の裁断刃２２０を備える。一方の裁断刃２２０は上側可動刃２２Ａにより、他方の裁断刃２２０は下側固定刃２２Ｂにより構成されており、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに対し接触離間し、用紙Ｚを搬送方向Ｆと直交する搬送幅方向Ｗに裁断する。上側可動刃２２Ａは、動力伝達機構を介してモータ等の裁断駆動部５０に連結されている。
【００２６】
図２は、裁断機構２２の具体例であり、下側固定刃２２Ｂは用紙搬送幅方向Ｗに延びるように略水平に配置され、上側可動刃２２Ａは、水平に対して、刃先部２２Ａａから刃元部２２Ａｂに行くに従って低くなるように傾斜して
おり、搬送方向Ｆの上流側に配置された上側ガイド体２９にとともに上下方向に移動する。上側ガイド板２９は、裁断位置Ｐより搬送方向Ｆ上流側で搬送ローラ対１２にニップされていない切除片Ｊが裁断によって跳ね上がるのを防止する。
【００２７】
上側可動刃２２Ａの刃元部２２Ａｂは、クランク機構５２及びギヤ伝動機構５３を介して、裁断駆動部（駆動モータ）５０に連動連結されており、裁断駆動部５０の駆動動力により、上側可動刃２２Ａは、用紙搬送幅方向Ｗ両側に一対ずつある平行リンク機構５１の揺動中心５１ａを中心として、傾斜状態を保って上下方向に揺動し、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに、搬送幅方向Ｗに刃元部２２Ａｂ側から刃先部２２Ａａ側へ順次接触することにより用紙Ｚを裁断する。上側可動刃２２Ａの位置は、２個の光学センサ５４ａ及び遮光板５４ｂからなる裁断刃位置センサ５４により検出され、制御部４５に送信される。上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに順次接触する速度である裁断速度Ｖは、制御部４５が 裁断駆動部５０を制御することで変更可能となっている。
【００２８】
［用紙の加工品配列パターン］図３に示す加工品Ｑの配列パターンは、一枚の用紙Ｚから折り目を有する４枚の加工品Ｑを製作するようになっている。基本的には、搬送方向Ｆと平行に延びる４本のスリット線Ｓと、用紙搬送幅方向Ｗに延びる４本の折り線Ｇ及び８本の裁断線Ｃが設定されている。裁断線Ｃは、前裁断線Ｃｆ、中間裁断線Ｃｍ１、Ｃｍ２、後裁断線Ｃrからなる。搬送方向Ｆにおける位置が等しい折り線Ｇまたは裁断線Ｃは、一回のクリース処理または裁断処理によって同時に形成される。これらのスリット線Ｓ及び裁断線Ｃで用紙Ｚを裁断し、折り線Ｇで折り目を形成することにより、折り目を有する４枚の加工品Ｑを製作する。
【００２９】
[裁断機構２２に関する制御部４５による制御内容] 図１の制御部４５には、次のようなプログラムが組み込まれている。即ち、用紙Ｚの裁断後に除去することとなる切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから用紙搬送上流側又は下流側に設置された搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２より短い場合には、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが裁断位置Ｐからニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２以上である場合における裁断速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに制御される。
【００３０】
搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２及び裁断速度Ｖｎ、Ｖｌは、予め制御部４５に記憶される。そして、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２以上であるかどうかの判断は、図１の操作パネル４６により使用者が設定し、または読取手段２６によって読み取られた裁断位置情報を基になされる。
【００３１】
［用紙加工装置の全体作業の概要］（１）図１に示す操作パネル４６より、使用者が用紙Ｚの大きさ及び種類、加工品の配列、数及び寸法、裁断位置情報、裁断速度情報等に関する各種作業設定情報を入力する。なお、この手動入力の代わり、あるいは、手動入力と協働して、読取手段２６によるバーコードＭ２等の読み取りにより、作業設定情報を自動的に入力させることもできる。
【００３２】
（２）図１の給紙部３の給紙トレイ３ａ上に積載された複数の用紙Ｚを、吸引搬送ベルト機構８ａ及び給紙ローラ８ｂにより、上端から一枚ずつ搬送経路５に供給する。
【００３３】
（３）読取手段２６では、必要により、用紙Ｚの位置マークＭ１並びに、必要に応じてバーコードＭ２を読み取って用紙Ｚに施されるべき各種作業設定情報を取得する。
【００３４】
（４）リジェクト機構２５では、仮に、読取手段２６による読取が不能であり、加工条件が不明である場合には、その用紙Ｚに対して、作動し、読取不能の用紙Ｚを落下させて廃棄トレイ２５ａで回収する。
【００３５】
（５）スリット形成機構２０では、搬送方向Ｆと平行な複数のスリット線Ｓで用紙Ｚを裁断する。
【００３６】
（６）切除片落とし機構２７では、前記スリット形成機構２０によって裁断された切除片Ｊ（図３の切除領域Ｋｌ）を、切除片箱２３へ落下させる。
【００３７】
（７）折り型形成機構２１では、用紙搬送幅方向Ｗの折り線Ｇで、折り目を形成する。
【００３８】
（８）裁断装置１０１では、裁断機構２２により各裁断線Ｃｆ、Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃrで順次裁断し、生じた切除片Ｊは下方の切除片箱２３に落下し、加工品Ｑは紙受け部２に搬送され、積載される。
【００３９】
［裁断装置の作業の概要］以上の工程中、裁断工程について詳述する。まず、図３に示す前裁断線Ｃｆで用紙Ｚを切断する際、図４に示すように、前端切除領域Ｋｆの搬送方向長さＬｆが、裁断機構２２より下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合がある。この場合、前端切除領域Ｋｆの前端部が搬送ローラ対１３にニップされず自由に動けるようになっているため、用紙Ｚの前端部が搬送ローラ対１３にニップされているときと同じ通常の裁断速度Ｖｎで、上側可動刃２２Ａを下降して用紙Ｚを裁断しようとすると、上側可動刃２２Ａと用紙Ｚとの接触によって衝撃が発生し、上側可動刃２２Ａが下側固定刃２２Ｂに対して、下流側へ逃げる方向に移動することとなる。よって、正しい位置で適正に裁断することが困難となり、裁断位置がずれたり、上側可動刃２２Ａと下側固定刃２２Ｂとの間に用紙Ｚが挟まり、紙詰まりを起こしたり、図１０に示すような裁断途中の用紙Ｚの破れや折れ曲がり等の不具合が生じえる。
【００４０】
このような場合制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行う。これにより、上側可動刃２２Ａは、通常より遅い速度Ｖｌで下降し、刃元部２２Ａｂ側から刃先部２２Ａａ側へと通常速度Ｖｎのときよりゆっくりと用紙Ｚに接触するので、該用紙Ｚとの接触による衝撃が緩和され、上側可動刃２２Ａが逃げることなく下側固定刃２２Ｂとの間で用紙Ｚを挟持し、適正に裁断することができる。裁断により生じた切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１３との間から、下方へ落下し、切除片箱２３へと排出される。
【００４１】
次に、前裁断線Ｃｆでの裁断に続いて、用紙Ｚを図３に示す加工品Ｑの搬送方向長さＬｑだけ搬送ローラ対１２によって搬送した後、中間裁断線Ｃｍ１において搬送ローラ対１２，１３を停止し裁断する際には、図５に示すように、加工品Ｑの搬送方向長さＬｑが、下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２以上であり、且つ、中間裁断線Ｃｍ１より後方の用紙Ｚの搬送方向長さＬｂが、裁断位置Ｐから上流側の搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１以上となる。この場合には、用紙Ｚの裁断位置Ｐの前後で、各々搬送ローラ対１３及び搬送ローラ対１２に用紙Ｚがニップされ、固定されているので、上側可動刃２２Ａが通常の速度Ｖｎで下降し、用紙Ｚを裁断しても、正しい位置で適正に裁断することができる。よって、この場合の裁断速度は通常の速度Ｖｎとする。
【００４２】
そして、中間裁断線Ｃｍ１での裁断後、図６に示すように、中間切除領域Ｋｍの搬送方向長さＬｍだけ搬送ローラ対１２により用紙Ｚを搬送し、中間裁断線Ｃｍ２において裁断する際には、中間切除領域Ｋｍの搬送方向長さＬｍが、下流側の搬送ローラ対１３のニップ位置Ｎ２から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短い場合がある。このとき、用紙Ｚの後方の搬送方向長さＬｂは、裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１以上となっており、この場合にも、上記前端切除領域Ｋｆを裁断除去したときと同様に、制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行う。これにより、中間裁断線Ｃｍ２においても適正に裁断することができ、裁断後生じた切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１３との間から、下方へ落下し、切除片箱２３へと排出される。
【００４３】
最後に、中間裁断線Ｃｍ２での裁断に続いて、用紙Ｚを搬送ローラ対１２によって加工品Ｑの搬送方向長さＬｑだけ搬送した後、後裁断線Ｃｒにおいて裁断する際には、図７に示すように、後端切除領域Ｋｒの搬送方向長さＬｒが、裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２のニップ位置Ｎ１までの距離Ｙ１より短い場合があり、このとき、用紙Ｚの加工品Ｑとなる前部分が、下流側搬送ローラ対１３によってニップされているが、用紙Ｚの後端部が上流側搬送ローラ対１２にニップされていない状態となる。このような場合にも、通常の裁断速度Ｖｎでは、適正に裁断できないことがあるので、上記前端切除領域Ｋｆ及び中間切除領域Ｋｍを裁断除去したときと同様に、制御部４５は、通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌに裁断速度を変更する制御を行うことで適正に裁断を行うことができる。裁断により生じた後端切除領域Ｋｒの切除片Ｊは、裁断機構２２と搬送ローラ対１２との間を通過して、下方の切除片箱２３に排出される。
【００４４】
以上より、各切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２、１３のニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１，Ｙ２より短い場合には、各切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが裁断位置Ｐからニップ位置Ｎ１，Ｎ２までの距離Ｙ１，Ｙ２以上である場合における裁断速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに制御されるので、用紙Ｚが裁断時に搬送ローラ対１２，１３にニップされないことにより、適正に裁断できない不具合を防止することが可能である。
【００４５】
また、用紙Ｚの裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、操作パネル４６より使用者が設定可能であるので、用紙の厚さ、種類、強度、品質、加工処理パターン等の裁断条件により裁断が困難となる位置を使用者が任意に選択し、裁断速度の変更を簡単に行える。
【００４６】
そして、必要により、バーコードＭ２に、用紙Ｚの裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された用紙Ｚから、裁断情報を読取手段２６により読み取り、読取手段２６に読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう制御部４５が裁断機構２２の動作を制御するので、使用者の設定作業の負担を軽減することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）上記第１の実施形態では、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが距離Ｙ１，Ｙ２より短い場合を示したが、本第２の実施形態では、いずれかの切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、距離Ｙ１，Ｙ２より大きいために、搬送ローラ対１２と裁断機構２２との間、または搬送ローラ対１３と裁断機構２２との間から切除領域Ｋを下方へ落とすのが困難となる場合を示す。この場合には、切除領域Ｋを落下可能な長さに裁断して下方へ落下させ、紙受け部２に切除領域Ｋが搬送されないようにする。
【００４８】
一例として、図８示すように、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒaが上記第1の実施形態の搬送方向長さＬｒより長く、距離Ｙ１以上である場合を以下に説明するが、前端切除領域Ｋｆ、中間切除領域Ｋｍについても同様である。制御部４５には、裁断工程に関して、次のようなプログラムが組み込まれている。 第１の段階として、操作パネル４６あるいは読取手段２６からの各種作業設定情報の入力値に基づき、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、搬送ローラ対１３から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２、または裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２までの距離Ｙ１以上か否かを判別し、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒａが、距離Ｙ１以上の長さであった場合には、図８に示すように、切除領域Ｋrａを、用紙搬送下流端から順に、所定細断単位長さＬｄに裁断分割するための分割用の裁断線Ｃｄを設定する。
【００４９】
前記所定細断単位長さＬｄは、細断された分割領域Ｋｄの切除片Ｊｄが、裁断機構２２と用紙搬送上流側の搬送ローラ対１２、１３の隙間から速やかに下方に落下できる程度の長さに設定されている。
【００５０】
第２の段階として、裁断機構２２及び第１搬送ローラ対１２の実質的な動作制御で、後裁断線Ｃｒの裁断後、後端切除領域Ｋrａを分割用の複数の裁断線Ｃｄで裁断する。上記のように、所定細断単位長さＬｄを、搬送ローラ対１３から裁断位置Ｐまでの距離Ｙ２より短く設定しているので、図９に示すよ
うに、用紙Ｚａの後端切除領域Ｋｒａは、後端部が上流側の搬送ローラ対１２によりニップされているが、前端部は下流側の搬送ローラ１３にニップされず、自由に動けるようになり、裁断が困難となりやすい。そこで、後端切除領域Ｋｒを分割裁断する場合には、制御部４５は、裁断速度を通常の速度Ｖｎより遅い速度Ｖｌとする。
【００５１】
このように、後端切除領域Ｋｒａを分割裁断するので、後端切除領域Ｋｒａの搬送方向長さＬｒａが長い場合であっても、紙受け部２へ切除領域Ｋが搬送されることなく加工品Ｑのみを搬送することができる。また、後端切除領域Ｋｒａを分割裁断する際に、前端部が搬送ローラ対１３にニップされないために用紙Ｚを裁断できない不具合を防止して、分割裁断線Ｃｄで確実に裁断し、生じた分割切除片Ｊｄを下方へ落下させることができる。
【００５２】
尚、上記第１、２の実施形態では、切除領域Ｋの搬送方向長さＬｋが、裁断機構２２の裁断位置Ｐから搬送ローラ対１２，１３のニップ位置Ｎ１、Ｎ２までの距離Ｙ１、Ｙ２より短い場合には、必ず裁断速度を通常の速度Ｖｎよりも遅い速度Ｖｌに設定したが、本発明に係る用紙裁断装置はこれに限定されず、用紙の厚さ、種類、強度、品質、裁断位置等に応じて通常の速度では裁断が困難となる箇所のみを通常より遅い速度に設定してもよい。これにより、裁断時に用紙の前端部又は後端部が搬送ローラ対にニップされず、自由に動けるようになっている場合でも、通常の裁断速度で裁断可能な箇所を通常速度で裁断できるので、用紙の加工処理速度の低下を抑制することができる。
【００５３】
このような用紙の各裁断位置での裁断速度を変更するか否かの判断は、使用者が操作パネルより、用紙の各裁断位置において裁断速度の変更を行うかどうかを入力設定した内容、または、読取手段により読み取られる用紙の各裁断位置で裁断速度を変更するかどうかを記録した情報を基になされる。
【００５４】
また、各種作業設定情報は、操作パネル４６より使用者が手動設定するかまたは読取手段２６によりバーコードＭ２を読み取ることで自動的に入力したが、パソコンなどの情報処理装置から情報を送信し、設定してもよい。また、予め操作パネルからの手動入力のよって、用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を含む用紙の加工パターンを複数記憶手段に記憶しておき、各パターンを番号などによって呼出して、設定することとしてもよい。更に、一度設定した裁断速度情報に基づいて用紙の裁断を行った結果、適正に裁断できない不具合が発生した場合に、設定内容を変更し、裁断速度を通常より遅く設定してもよい。
【００５５】
また、用紙裁断装置１０１を用紙加工装置１００の一部として構成し、該用紙加工装置１００は、搬送方向Ｆと直交する用紙搬送幅方向Ｗに用紙を裁断する裁断機構２２と共に、搬送方向Ｆと平行なスリットを形成するスリット形成機構２０及び用紙搬送幅方向Ｗに折り目を形成する折り型形成機構２１を備えたが、裁断装置のみを独立して備えてもよく、裁断機構と他の加工機構（ミシン目形成機構、丸み形成機構等も含む）とを適宜組み合わせた用紙加工装置、更には加工機構、搬送ローラ対の数が前記実施の形態と異なる用紙加工装置にも、本発明を適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
Ｆ 搬送方向
Ｋ 切除領域
Ｌｋ，Ｌｆ，Ｌｍ，Ｌｋ 搬送方向長さ
Ｎ１，Ｎ２ ニップ位置
Ｐ 裁断位置
Ｗ 幅方向
Ｙ１，Ｙ２ 距離
Ｚ，Ｚａ 用紙
１２，１３ 搬送ローラ対
２２ 裁断機構
２６ 読取手段
４５ 制御部
２２０ 裁断刃
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、用紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断する裁断機構と、前記裁断機構の用紙搬送上流側又は下流側に配置された搬送ローラ対とを備え、前記一方の裁断刃の刃先が前記他方の裁断刃の刃先に、前記幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙を裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、前記裁断機構の裁断位置から前記搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されることを特徴とする用紙裁断装置。
【請求項２】
用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成した請求項１に記載の用紙裁断装置。
【請求項３】
用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えた請求項１又は請求項２に記載の用紙裁断装置。
【請求項１】
相対向する一対の裁断刃を備え、一方の裁断刃が他方の裁断刃に対し接触離間し、用紙を搬送方向と直交する幅方向に裁断する裁断機構と、前記裁断機構の用紙搬送上流側又は下流側に配置された搬送ローラ対とを備え、前記一方の裁断刃の刃先が前記他方の裁断刃の刃先に、前記幅方向の一端側から他端側へ順次接触することにより用紙を裁断する裁断速度を可変に構成するとともに、前記用紙の裁断後に除去することとなる切除領域の搬送方向長さが、前記裁断機構の裁断位置から前記搬送ローラ対のニップ位置までの距離より短い場合には、前記切除領域の搬送方向長さが前記裁断位置から前記ニップ位置までの距離以上である場合における前記裁断速度よりも遅い速度に制御されることを特徴とする用紙裁断装置。
【請求項２】
用紙の裁断位置情報に対応した裁断速度情報を、使用者が設定可能に構成した請求項１に記載の用紙裁断装置。
【請求項３】
用紙の裁断位置情報と裁断速度情報とを含む裁断情報が記録された前記用紙から、裁断情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた裁断情報に基づいて裁断処理を行うよう裁断機構の動作を制御する制御部とを備えた請求項１又は請求項２に記載の用紙裁断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４９１２６（Ｐ２０１３−４９１２６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９３９１（Ｐ２０１１−１８９３９１）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
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