(57)【要約】【課題】用紙送りの上流側であるインフィードローラにおける用紙の斜行を防止し、バースト部において用紙を高い確率で直進させることによってバースト部でのペーパージャムの発生を防止することのできる自動連続用紙切断装置を提供する。【解決手段】上下に配置された１対のローラ１５１,１５２からなるインフィードローラ１５と、同様に上下に配置された１対のローラからなるアウトフィードローラとを有し、それぞれの対の上下ローラの間に連続用紙を挿通させてインフィードローラ１５およびアウトフィードローラの間で該連続用紙を切断分離するに際して、該連続用紙にテンションを与える自動連続用紙切断装置であって、上記インフィードローラ１５の上ローラ１５１は、下ローラ１５２に当接すべく下方へ弾発付勢され、該下ローラ１５２は、その軸方向両端部に、径方向へ突出して該上ローラを押し上げるカム部６１を有することを特徴とする。【選択図】図２
2008169046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に配置された１対のローラ（１５１,１５２）からなるインフィードローラ（１５）と、同様に上下に配置された１対のローラ（１６１,１６２）からなるアウトフィードローラ（１６）とを有し、それぞれの対の上下ローラ（１５１,１５２および１６１,１６２）の間に連続用紙を挿通させてインフィードローラ（１５）およびアウトフィードローラ（１６）の間で該連続用紙を切断分離するに際して、該連続用紙にテンションを与える自動連続用紙切断装置であって、
上記インフィードローラ（１５）の上ローラ（１５１）は、下ローラ（１５２）に当接すべく下方へ弾発付勢され、該下ローラ（１５２）は、その軸方向両端部に、径方向へ突出して該上ローラを押し上げるカム部（６１）を有することを特徴とする自動連続用紙切断装置。
【請求項２】
上記インフィードローラ（１５）の上ローラ（１５１）と下ローラ（１５２）との回転数が異なっていることを特徴とする請求項１記載の自動連続用紙切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動連続用紙切断装置に係り、詳しくは部分的な切込みまたは穿孔により分離しやすいように弱くされている部分を有する連続用紙を、その切込み箇所または穿孔箇所で自動的且つ連続的に切断する装置（以下、バースタと称す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような切込み箇所または穿孔箇所を等間隔に有する連続用紙を自動的に次々と切断して１枚ずつの用紙に分離していく装置として、バースタが知られている。バースタは、その作業能率の向上が求められる結果として高速性が従来から追求されてきた装置である。また使用者は、用紙送り速度を可変調整できる装置では、運転中に送り速度を上げていく傾向にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら送り速度が、高速になるほどペーパージャム発生の確率が高くなる傾向にある。ペーパージャムの発生原因は、用紙の不均質や用紙通過部分における各部構成の動作不安定など種々考えられる。それらの事象がペーパージャム発生に関与する程度は、用紙送り速度が低い場合にはペーパージャム発生にまで至らない程度のものもあるが、用紙送り速度が高速になるほど増幅倍加されてペーパージャム発生に至ってしまうものである。一旦ペーパージャムが生じると装置の運転を停止し、装置内に詰まった用紙を取り除いてから装置を再起動しなければならず、ペーパージャムが頻繁に生じると作業能率の低下を招くことになる。
【０００４】
バースタが用紙を切断する作用は、一般には、用紙送り方向の上流側と下流側とに所定の間隔をおいて１対ずつ配置されたインフィードローラおよびアウトフィードローラのそれぞれの間に用紙を挟みながら送りつつ両フィードローラ間で用紙にテンションを与えると同時に、連続用紙の弱くされている箇所またはその近辺にブレードを押し当てることによってなされる。このように、インフィードローラとアウトフィードローラとの間で用紙が切断分離されるので、この切断分離作用がなされる部分をバースト部と称す。用紙にテンションを与えるのは、下流側のアウトフィードローラの回転速度をインフィードローラよりも速くしておくことによってなされる。
【０００５】
一般に、インフィードローラおよびアウトフィードローラに用いられるこれらの各ローラは、用紙との間に十分な摩擦力を得るために（用紙切断時に十分な張力を作用させるために）高い摩擦力を期待できるゴム状物質により構成されている。これらの材質は、金属に比べると耐摩耗性が乏しい。ゴムローラであれば大きな摩擦力を得るためには好都合であるが、耐摩耗性が低いために高速で運転すると摩耗が激しく、ペーパージャム発生原因の一つとなる。また、ローラの保守や取り替えも頻繁に必要となる。上ローラの取り替えは比較的容易であるが、下ローラの取り替えはかなり煩雑な作業が強いられ、装置の高速化においてはそのような使用者の負担を軽減することが望まれる。
【０００６】
そこで、交換の難しい下ローラのみを金属製として殆ど交換不要な部材とし、交換の容易な上ローラはゴムローラのままにしておくことで、保守性の向上を図ることができる。しかしながら、金属製ローラの場合には用紙切断のための十分な張力を得られるだけの摩擦力を確保しにくく、用紙切断が確実に行われるためには不向きである。これを改善すべく金属表面における摩擦を大きくするためには、ローレット加工等を施して表面に凹凸形状を与えることが可能である。
【０００７】
しかしながらバースタでは、コンピュータなどにより打ち出されるノンカーボン複写紙を処理する場合がある。ノンカーボン複写紙はマイクロカプセル内に着色用の薬品が含まれており、マイクロカプセルが機械的な圧力によって潰されると薬品がその中から出て着色する。金属製ローラの表面にローレット加工が施されていると、ノンカーボン複写紙のマイクロカプセル内の薬品がローレットの目で押し潰されてしまって、バースト部を通過すると複写紙にローレット模様が転写されてしまう問題がある。
【０００８】
また、用紙をローラ間に挟んで送る場合、用紙を直進させる要素が僅かにでも変化すると用紙は斜行し始め、用紙送りの進行と共にその偏りがどんどん増幅されていく。そのようなとき、インフィードローラの上下のローラが常に接触している状態では用紙の進行方向は修正されることなく、搬送経路からのずれが時間と共に増大して用紙にしわや折り目が入ったりする。これらの事象は、バースト部におけるペーパージャム発生の原因となる。
【０００９】
本発明は、用紙送りの上流側であるインフィードローラにおける用紙の斜行を防止し、バースト部において用紙を高い確率で直進させることによってバースト部でのペーパージャムの発生を防止することのできる自動連続用紙切断装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動連続用紙切断装置は、上述のごとき技術的課題を解決し、その目的を達成するために以下のような構成を備えている。即ち、上下に配置された１対のローラからなるインフィードローラと、同様に上下に配置された１対のローラからなるアウトフィードローラとを有し、それぞれの対の上下ローラの間に連続用紙を挿通させてインフィードローラおよびアウトフィードローラの間で該連続用紙を切断分離するに際して、該連続用紙にテンションを与える自動連続用紙切断装置であって、上記インフィードローラの上ローラが、下ローラに当接すべく下方へ弾発付勢され、該下ローラが、その軸方向両端部に、径方向へ突出して該上ローラを押し上げるカム部を有していることを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記インフィードローラの上ローラと下ローラとの回転数は異なっているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る自動連続用紙切断装置では、インフィードローラの上下ローラ間で用紙が斜行しようとしていても、上下ローラ間で１回転毎に隙間が形成されるので、その間を通過している用紙は瞬間的に拘束が解除されて正しい送り方向に修正され、バースト部でのペーパージャムの発生を防止する。
【００１３】
さらに、カム部が上ローラに当接する箇所は回転毎に少しずつずれていくので、上ローラの特定の箇所だけが摩耗することはなく、摩耗量はローラの周方向にほぼ均等に分散する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、自動連続用紙切断装置の概略構成を示している。図中１０は給紙台であり、用紙１１が穿孔箇所毎に折り返されて束ねられた状態で給紙台１０の上に載置される。給紙台１０の略中央には用紙の残量を検知する秤１２が設けられている。用紙１１の幅方向の両端には、ピントラクタ（用紙送り装置）１３のピンに係合するように一定間隔の用紙送り穴が形成されている。ピントラクタ１３は、２.５４ｃｍ（１インチ）あたり２本のピッチでピンが両側に配列されており、用紙１１の両側には用紙送り穴が各ピンに対応して形成されている。ピントラクタ１３の両側の間の間隔は用紙１１の幅寸法に合わせて可変調整できる。用紙１１の送り速度はピントラクタ１３の回転速度によって与えられる。用紙１１の送り方向に関してピントラクタ１３の直ぐ下流側（図１では右側）には、スリッタ１４が配置されている。このスリッタ１４は、用紙送り穴が形成されている用紙の両耳の部分（幅方向の両端部分）を切り落とすディスク状の刃である。
【００１５】
スリッタ１４で両耳が切り落とされた用紙１１は、１対ずつ前後に２対配置されたローラ１５，１６間に送られる。前方の、即ち上流側の１対のローラ１５をインフィードローラと称し、後方の、即ち下流側の１対のローラ１６をアウトフィードローラと称す。アウトフィードローラ１６の回転周速度はインフィードローラ１５の回転周速度よりも速く（約１.７倍の速度に）設定されており、アウトフィードローラ１６に用紙１１が噛み込むとその用紙はインフィードローラ１５とアウトフィードローラ１６との間で張力を受け、緩みのない状態にピンと張ろうとする。インフィードローラ１５の直後には用紙切断用のブレード１７が配置されており、用紙１１に張力が働いて用紙１１がピンと張ったとき、用紙の穿孔箇所がこのブレード１７に当接してその箇所で切断される。このように、インフィードローラ１５とアウトフィードローラ１６との間で用紙が切断分離されるので、この切断分離作用がなされる部分をバースト部と称す。
【００１６】
インフィードローラ１５は、用紙切断ブレード１７と、搬送ベルト１８用の三つのローラ１９と共に移動ユニット２０上に設置されている。移動ユニット２０は、ボールネジ機構２１によって駆動される。インフィードローラ１５とアウトフィードローラ１６との間の距離は、移動ユニット２０を移動させることによって可変調整でき、用紙の束毎に用紙切断長が違っても各用紙の切断長に合わせて調整できる。搬送ベルト１８は、ピントラクタ１３から出た用紙１１の先端をインフィードローラ１５へ案内し、さらにインフィードローラ１５から先へ出た用紙の先端をアウトフィードローラ１６の方向へ案内して用紙１１をスムーズに進行させる。搬送ベルト１８用の三つのローラ１９は、移動ユニット２０を移動させるときインフィードローラ１５およびブレード１７と共に移動するので、用紙１１の切断長に合わせてインフィードローラ１５を移動させても、これらの相対的位置関係は常に一定である。そして、搬送用ベルト１８の他のローラはピントラクタ１３の出口、アウトフィードローラ１６の入口の夫々の箇所で固定されており、その他のローラも所定の箇所で固定されている。
【００１７】
アウトフィードローラ１６のさらに下流側には、用紙排出用の１対の排出ローラ２２、出口ガイド２３、排出フィン２４、さらに排出コンベア２５が順に配置されている。出口ガイド２３は、排出ローラ２２から出た用紙の先端を下方へ向けて排出コンベア２５上へ案内する。排出ローラ２２から吐出された用紙は出口ガイド２３に当たって排出コンベア２５上に至るまで排出ローラ２２の搬送速度で走行しており、コンベア２５上に至って減速されるので後続の用紙が次々と排出ローラ２２から吐出されると後続の用紙が先行の用紙に追突してしまい、整然とした用紙の排出が継続できなくなる（ペーパージャムを生じる）。排出フィン２４は、そのようなことがないように排出ローラ２２から吐出された用紙の後端部を排出コンベア２５上へ積極的に叩き落とすように所定の速度およびタイミングで回転するフィンである。この排出フィン２４が用紙の後端部を叩き落とすことによって、後続の用紙が排出ローラ２２から吐出されるときにその前端部が先行の用紙の後端部に干渉するのを防止し、順次排出される用紙の流れをスムーズにする。すなわち、用紙排出セクションでのペーパージャム発生を防止する。
【００１８】
図中、２６は自動連続用紙切断装置の運転を制御する制御ユニットであり、２７はそのＣＰＵ、２８はメモリである。各種運転モード等の運転条件は操作パネル３７から入力される。操作パネル３７は制御ユニット２６に接続されている。３０はピントラクタ１３を駆動するメインモータであり、モータドライバ２９を介してＣＰＵ２７によって制御される。ピントラクタ１３の回転速度は、エンコーダ３１およびエンコーダセンサ３２によって検知されてＣＰＵ２７へ入力される。３３は、秤１２に取り付けられた用紙残量検知センサである。３４および３６は、それぞれの位置で用紙の存在を検知する第１および第２の用紙センサであり、３５は、ピントラクタ１３における用紙１１の脱落を検知する脱ピンセンサである。
【００１９】
用紙１１は、設定された速度でピントラクタ１３からインフィードローラ１５へ、インフィードローラ１５からアウトフィードローラ１６へと送られる。用紙１１の先端がアウトフィードローラ１６に噛み込まれた瞬間に、用紙１１はインフィードローラ１５とアウトフィードローラ１６との間で張力を受けてピンと張ろうとし、穿孔箇所の位置でブレード１７に当接して切断される。切断された用紙１１は、アウトフィードローラ１６から排出ローラ２２を経て排出コンベア２５上へ順次排出される。
【００２０】
インフィードローラ１５およびアウトフィードローラ１６は、それぞれ上下１対のローラ１５１,１５２および１６１,１６２からなっている。それぞれの上ローラ１５１,１６１は所謂ゴムローラと呼ばれてゴム状物質よりなるローラであり、下ローラ１５２,１６２は金属製ローラである。金属製の下ローラ１５２,１６２の表面には、ショットブラストないしサンドブラストによる粗面化処理が施されている。この粗面化処理は非常に微細なものであり、ショットブラストやサンドブラストに替わってエッチングを用いることも可能である。
【００２１】
サンドブラストまたはショットブラストによる金属の表面処理は、一般には金属表面の付着物を除去して清掃する目的や表面の強度向上のために行われる処理であって、摩擦力を大きくするような粗面化効果を期待して行われるものではない。本発明では、敢えてこの表面処理方法を採用することにより、金属製ローラの表面にローレット目を形成することなく粗面化を達成している。したがって、ノンカーボン複写紙の連続用紙を切断分離しても発色せず且つ切断分離のためにテンションを用紙に与えるのに必要な摩擦が得られる。しかも用紙の送り速度の高速化に対応しつつ下ローラの交換を殆ど不要とすることができる。
【００２２】
図２は、インフィードローラ１５における要部を拡大して示す図である。インフィードローラ１５は、金属製下ローラ１５２の軸方向両端の周面に径方向へ突出するカム部６１が形成されている。上ローラ１５１は、ばね６２によってその回転軸ごと軸受６３を介して鉛直下方へ付勢されており、回転中は常に下ローラ１５２に対して当接状態を維持しようとする（図３）。回転中にカム部６１が上ローラ１５１に接触するとき、上ローラ１５１はこのカム部６１によって押し上げられて上ローラ１５１と下ローラ１５２との間で僅かに隙間が形成される（図４）。そのとき、そこを通過している用紙は上ローラ１５１と下ローラ１５２とによる拘束から瞬間的に解放される。本発明では、下ローラ１５２が１回転するたびに上下ローラ間に隙間が形成されるので、その瞬間にピントラクタ１３の送り方向に用紙進行方向が修正され、用紙にしわや折り目が入ったりすることがなくなる。
【００２３】
上ローラ１５１と下ローラ１５２は、それぞれの回転軸に取り付けられた歯車６４,６５どうしが互いに噛合う関係にあり、下ローラ１５２が回転駆動されることによって上ローラ１５１も従動回転する。したがって、下ローラ１５２と上ローラ１５１は、互いの周速が等しくなるように径は僅かに異なっている。上ローラ１５１の歯車６４は、歯数が下ローラ１５２の歯車６５の歯数よりも１枚少なくされており、したがってカム部６１が上ローラ１５１に当たる位置は、１回転する毎に１歯分ずつずれていく。下ローラ１５２のカム部６１が形成されている箇所は金属製であり、この金属部分に当接する上ローラ１５１の箇所はウレタンゴム等の樹脂製である。金属製のカム部６１が上ローラ１５１の樹脂製部分の常に同じ位置に当たっていると、上ローラはその箇所ばかり摩耗するが、このように当たる位置が順次移り変わっていくので、上ローラ１５１の特定の箇所だけが摩耗することはなく、摩耗量はローラの周方向にほぼ均等に分散する。
【００２４】
また上ローラ１５１をゴム状物質で構成しているので、その質量は金属製とするのに比べて小さく、ばね付勢している構造ではカム従動による上下動の応答が速くなり、用紙送りが高速化された自動連続用紙切断装置にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】自動連続用紙切断装置の概略構成を示す図である。
【図２】自動連続用紙切断装置におけるインフィードローラの要部拡大斜視図である。
【図３】自動連続用紙切断装置におけるインフィードローラの上下ローラが、互いに当接しあっている状態を示す正面図である。
【図４】自動連続用紙切断装置におけるインフィードローラの上下ローラが、互いの間に隙間を形成している状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  給紙台
１１  用紙
１２  秤
１３  ピントラクタ
１４  スリッタ
１５  インフィードローラ
１５１  インフィードローラの上ローラ
１５２  インフィードローラの下ローラ
１６  アウトフィードローラ
１６１  アウトフィードローラの上ローラ
１６２  アウトフィードローラの下ローラ
１７  ブレード
１８  搬送ベルト
１９  ローラ
２０  移動ユニット
２１  ボールネジ機構
２２  排出ローラ
２３  出口ガイド
２４  排出フイン
２５  排出コンベア
２６  制御ユニット
２７  ＣＰＵ
２８  メモリ
２９  モータドライバ
３０  メインモータ
３１  エンコーダ
３２  エンコーダセンサ
３３  残量検知センサ
３４  第１用紙センサ
３５  脱ピンセンサ
３６  第２用紙センサ
３７  操作パネル
６１  カム部
６２  ばね
６３  軸受
６４  歯車
６５  歯車
【図１】
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【図２】
2008169046.tif 000004
【図３】
2008169046.tif 000005
【図４】
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