(57)【要約】【課題】  不良印刷物の発生を大幅に低減させる。【解決手段】  羽根車の位相を検出する羽根車位相検出器３４と、印刷機の速度を検出する速度検出器３３と、羽根車２の手前に設けられた通過点Ｚに、印刷物の紙端が到達した到達タイミングを検出するタイミング検出器と、速度検出器３３により検出された印刷機の速度と、通過点Ｚから羽根車２までの距離とに基づいて、印刷物が羽根車に到達する到達時間を算出する到達時間算出部４１と、到達時間算出部４１により算出された到達時間と、タイミング検出器によって印刷物の紙端の到達が検出されたときの羽根車の位相とに基づいて、印刷物が羽根車２に到達するときの羽根車の位相を算出する位相算出部４２と、位相算出部４２により算出された羽根車の位相が、予め設定されている目標位相になるように、羽根車の位相を制御する制御部４４とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車の位相を検出する羽根車位相検出手段と、
印刷機の速度を検出する速度検出手段と、
前記羽根車の手前に設けられた通過点に、印刷物の紙端が到達した到達タイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記速度検出手段により検出された前記印刷機の速度と、前記通過点から前記羽根車までの距離とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達する到達時間を算出する到達時間算出手段と、
前記到達時間算出手段により算出された到達時間と、前記タイミング検出手段によって前記印刷物の紙端の到達が検出されたときの前記羽根車の位相とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達するときの前記羽根車の位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段により算出された前記羽根車の位相が、予め設定されている目標位相になるように、前記羽根車の位相を制御する制御手段と
を具備する羽根車の位相制御装置。
【請求項２】
前記羽根車位相検出手段により検出されるリアルタイムの羽根車の位相と、前記目標位相との関係を表示する表示手段を備える請求項１に記載の羽根車の位相制御装置。
【請求項３】
前記タイミング検出手段の検出結果に基づいて、前記印刷物が前記羽根車に挿入されるときの挿入状態を判定する挿入状態判定手段を備え、
前記制御手段は、前記挿入状態判定手段により判定された挿入状態に基づいて、前記目標位相を補正する請求項１又は請求項２に記載の羽根車の位相制御装置。
【請求項４】
羽根車の手前に設けられた通過点に、印刷物の紙端が到達したタイミングを検出するタイミング検出過程と、
前記通過点から前記羽根車までの距離と印刷機の速度とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達する到達時間を算出する到達時間算出過程と、
前記到達時間と、前記印刷物の紙端が前記通過点に到達したときの前記羽根車の位相とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達するときの前記羽根車の位相を算出する位相算出過程と、
算出した前記羽根車の位相が、予め設定されている目標位相になるように、前記羽根車の位相を制御する制御過程と
を具備する羽根車の位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷機が備える羽根車の位相を制御する羽根車の位相制御装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷機において、輪転機で印刷された連続紙は、折機の断裁装置で所定の長さに断裁され、チョッパ折装置などの折丁装置により折りたたまれ、羽根車などの排紙装置により機外へ排出される。
上記羽根車は、複数の羽根を備えており、折丁装置などから排紙された印刷物を回転している羽根間に一部ずつ取り込み、これを羽根車の下方を流れている排紙コンベア上に排出する。これにより、印刷物は、排紙コンベア上に一定間隔で並べられて排紙されることとなる。
上記チョッパ折装置などでは、通常、搬送されてくる印刷物をストッパで受け止め、チョッパブレードにより折りたたむ。このとき、搬送されてくる印刷物を正確な位置で２つに折りたたむために、チョッパブレードの降りるタイミングなどを制御し、折ずれや破れなどの発生を防止している。
例えば、特許第３４３９１５４号公報（特許文献１）には、ストッパの直前に設けられ、折丁の先端を検出する先端センサ、チョッパブレードの移動タイミングを検出するブレードタイミングセンサなどを備え、これらのセンサの信号を受けて適切な位置でチョッパブレードが降りるように、折りタイミングを調整する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３４３９１５４号公報（第３−４頁、第１−５図）
【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、従来は、上記折丁装置の下方などに備えられている羽根車については、折丁装置から排出された印刷物を適切な羽根の位相において受け付ける制御が行われていなかった。このため、折丁装置によりきれいに折りたたまれた印刷物が、羽根車の不適切な位相位置に挿入され、この結果、印刷物に破れや損傷などが生ずるという問題があった。
また、羽根車の不適切な位相位置に印刷物が挿入されることにより、紙詰まりが生ずるという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、折丁装置などから排出された印刷物を羽根車の適切な位相位置に取り込むことにより、不良印刷物の発生を大幅に低減させることのできる羽根車の位相制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、羽根車の位相を検出する羽根車位相検出手段と、印刷機の速度を検出する速度検出手段と、前記羽根車の手前に設けられた通過点に、印刷物の紙端が到達した到達タイミングを検出するタイミング検出手段と、前記速度検出手段により検出された前記印刷機の速度と、前記通過点から前記羽根車までの距離とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達する到達時間を算出する到達時間算出手段と、前記到達時間算出手段により算出された到達時間と、前記タイミング検出手段によって前記印刷物の紙端の到達が検出されたときの前記羽根車の位相とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達するときの前記羽根車の位相を算出する位相算出手段と、前記位相算出手段により算出された前記羽根車の位相が、予め設定されている目標位相になるように、前記羽根車の位相を制御する制御手段とを具備する羽根車の位相制御装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、速度検出手段により検出された印刷機の速度は、到達時間算出手段に入力される。到達時間算出手段は、例えば、印刷機の速度から印刷物が搬送される速度を推定し、推定した印刷物の搬送速度で、通過点から羽根車までの距離を割ることにより、印刷物が羽根車に到達する到達時間を算出する。羽根車に設けられたエンコーダ又はポテンショメータなどの羽根車位相検出手段により検出された羽根車の位相、通過点に設けられた投受光型のセンサ、レーザセンサなどのタイミング検出手段により検出された印刷物の紙端の到達タイミング、並びに到達時間算出手段により算出された到達時間は、位相算出手段に入力される。位相算出手段は、到達タイミングに同期する羽根車の位相を得、この羽根車の位相と到達時間とにより、印刷物が羽根車に到達するときの羽根車の位相を算出する。位相算出手段により算出された羽根車の位相は、羽根車制御手段に入力される。羽根車制御手段は、例えば、予め印刷物が挿入されるときの羽根車の適切な位相を目標位相として保有しており、この目標位相と位相算出手段から入力された羽根車の位相とを比較することによって、羽根車の実際の位相が目標位相となるように、羽根車の回転速度を調整する。これにより、羽根車に到達した印刷物は、羽根車の適切な位相位置に挿入されることとなる。
【０００７】
上記記載の羽根車の位相制御装置は、前記羽根車位相検出手段により検出されるリアルタイムの羽根車の位相と前記目標位相との関係を表示する表示手段を備えることが好ましい。
このように、羽根車位相検出手段により検出されるリアルタイムの羽根車の位相と目標位相との関係を表示する表示手段を備えるので、オペレータに対して現在の羽根車の位相が、目標位相に対して、どのような位置にあるのかを通知することが可能となる。
これにより、オペレータは、印刷物が羽根車に挿入される様子を把握することができる。
【０００８】
上記記載の羽根車の位相制御装置は、前記タイミング検出手段の検出結果に基づいて、前記印刷物が前記羽根車に挿入するときの挿入状態を判定する挿入状態判定手段を備え、前記制御手段は、前記挿入状態判定手段により判定された挿入状態に基づいて、前記目標位相を補正することが好ましい。
このように、例えば、印刷物が羽根車の回転方向に対して、どのような方向で挿入されるかを判定する挿入状態判定手段を備えるので、より詳細に、印刷物の挙動を把握することが可能となる。そして、制御手段が、この挿入状態判定手段の判定結果を考慮して、目標位相を補正し、補正後の目標位相に基づいて羽根車の位相を制御するので、より確実に、印刷物を羽根車の適切な位相位置に挿入させることが可能となる。この結果、不良印刷物の更なる低減を図ることができる。
【０００９】
本発明は、羽根車の手前に設けられた通過点に、印刷物の紙端が到達したタイミングを検出するタイミング検出過程と、前記通過点から前記羽根車までの距離と印刷機の速度とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達する到達時間を算出する到達時間算出過程と、前記到達時間と、前記印刷物の紙端が前記通過点に到達したときの前記羽根車の位相とに基づいて、前記印刷物が前記羽根車に到達するときの前記羽根車の位相を算出する位相算出過程と、算出した前記羽根車の位相が、予め設定されている目標位相になるように、前記羽根車の位相を制御する制御過程とを具備する羽根車の位相制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の羽根車の位相制御装置及び方法によれば、羽根車の適切な位相位置に、印刷物を挿入させるので、印刷物の損傷や破れ、紙詰まりなどの発生を防止することが可能となり、不良印刷物の発生を大幅に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る羽根車の位相制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る折丁装置及び羽根車の概略構成を示す図である。図２は、図１の折丁装置及び羽根車をＡ方向からみた矢視図である。
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係るチョッパ折装置１は、チョッパブレード１１、ストッパ１２、折込ローラ１３などを備えて構成されている。チョッパ折装置１の下方には、羽根車２が設けられている。本実施形態では、羽根車２は、４つ設けられている。
各羽根車２は、複数の羽根２１と、該羽根２１を固定するための支持板２２（図２参照）とを備えている。羽根２１は、例えば、鋼板を曲げて形成されている。これら羽根２１は、支持板２２に、くし状に固定されている。支持板２２は、軸２３に固定されている。ここで、各羽根車２は、回転角位相が互いに一致するように軸２３に固定されている。
これにより、後述する駆動装置２６により軸２３が回転され、この軸２３の回転に伴い、４つの羽根車２がそれぞれ同期して回転する。
【００１２】
このような構成において、搬送ベルトで送られてきた印刷物１００は、ストッパ１２に当たると略同時にチョッパブレード１１が降り、折込ローラ１３のローラ間に押し込まれて折り目がつけられて、下方に設けられている羽根車２へ排出される。
折丁装置１から排出された印刷物１００は、４つの羽根車２の回転する羽根２１にまたがって挿入されて、保持され、下方に設けられた図示しない排出コンベア上に排出される。これにより、排出コンベア上には、印刷物が所定の排紙ピッチで積み重なり運搬されることとなる。
【００１３】
次に、本実施形態に係る羽根車の位相制御装置３について説明する。羽根車の位相制御装置３は、上記折丁装置１から排出された印刷物１００を適切な羽根車２の位相位置に挿入させるために、羽根車２の位相を適切に制御するための装置である。
本実施形態に係る羽根車の位相制御装置３は、図１に示すように、タイミング検出器（タイミング検出手段）３１及び３２と、速度検出器（速度検出手段）３３と、羽根車位相検出器（羽根車位相検出手段）３４と、制御装置３５と、表示装置（表示手段）３６と、駆動装置３７とを備えて構成されている。
【００１４】
タイミング検出器３１及び３２は、羽根車の手前、例えば、折込ローラ１３の下面近傍に設けられた通過点Ｚ（図１参照）に、印刷物の紙端が到達した到達タイミングを検出する。タイミング検出器３１及び３２の各々は、例えば、投受光型のセンサで構成されており、それぞれ一対の光投光器３１ａ、３２ａと光受光器３１ｂ、３２ｂとを備えて構成されている。
これらタイミング検出器３１、３２は、それぞれチョッパ折装置１の折込ローラ１３から排出される印刷物１００を介して光が送受信される位置に設けられており、印刷物１００が通過するときと、通過しないときとで、光受信器が異なる信号を受信するようになっている。
【００１５】
速度検出器３３は、例えば、折機駆動軸に設けられているエンコーダなどであり、折機駆動軸の回転時パルスをカウントすることによって、印刷機の速度を検出する。
上記羽根車位相検出器３４は、例えば、羽根車２の軸２３に設けられ、軸２３の回転角を検出することにより、軸２３に固定された羽根車２の位相を検出する。羽根車位相検出器３４としては、例えば、ロータリーエンコーダなどが挙げられる。
上記タイミング検出器３１及び３２、速度検出器３３、並びに羽根車位相検出器３４の検出結果は、制御装置３５へ入力される。
【００１６】
制御装置３５は、到達時間算出部（到達時間算出手段）４１と、位相算出部（位相算出手段）４２と、挿入状態判定部（挿入状態判定手段）４３と、制御部（制御手段）４４と、記憶部４５と、入力部４６を備えて構成されている。
上記記憶部４５には、印刷物１００が羽根車２に挿入されるときの羽根車２の適切な位相が格納されている。ここで、適切な位相について、図３を参照して説明する。
図３は、本実施形態に係る印刷機が備える各構成要素において、印刷物（印刷物）が通過するタイミングを示したタイミングチャートである。図３において、「１」を示す期間は、印刷物が通過している期間に相当している。図３に示すように、折胴出口、チョッパ折装置入口、折込ローラ出口、そして、羽根車入口と、後段の工程に移行する毎に、印刷物が通過するタイミングにずれが生じている。このタイミングのずれは、印刷紙の材質、印刷されているインキの種類や量、印刷物が搬送されてくる状態、温度や湿度などの多岐にわたる条件により変化する。
【００１７】
一方、図３において、羽根車に印刷物が挿入可能な期間は、符号αで示した期間であり、この期間αのうち、確実に印刷物が挿入される期間は、符号βで示した期間（以下「安定領域β」という。）となる。また、符号γで示した期間は、挿入される可能性はあるが、確実性が低い領域である。そして、印刷物がこの安定領域βに挿入されれば、印刷物の損傷や破れ、紙詰まりの発生を防止でき、不良印刷物の発生を大幅に低減させることが可能となる。
そのため、記憶部３４には、上述の安定領域βに相当する羽根車の位相情報が目標位相（適切な位相）として格納されており、この目標位相において印刷物が羽根車に挿入されるように、タイミング検出器３１及び３２などによって紙の挙動を把握し、制御装置３５が、これら検出器からの検出値に基づいて羽根車の位相を制御する。
なお、制御装置３５の動作の詳細については、後述する。
制御装置３５には、表示装置３６及び駆動装置３７が接続されている。
表示装置３６は、制御装置３７から出力されるリアルタイムの羽根車２の位相と目標位相との関係を表示する。駆動装置３７は、制御装置３５から出力される位相制御信号に基づいて、羽根車２の軸２３の回転速度を制御する。
【００１８】
次に、本実施形態に係る羽根車の位相制御装置の作用について、図４を参照して説明する。
タイミング検出器３１及び３２は、通過点Ｚを印刷物が通過するタイミング、並びに、チョッパブレード１１により折り込まれた直後の印刷物１００の状態を検出し、検出結果を出力する。速度検出器３３は、所定の時間間隔で、印刷機の印刷速度を検出し、検出結果を出力する。羽根車位相検出器３４は、例えば、所定の時間間隔で羽根車２の回転角位相を検出し、検出結果を出力する。これら、タイミング検出器３１及び３２、速度検出器３３並びに羽根車位相検出器３４から出力された検出結果は、制御装置３５へ入力される。
【００１９】
制御装置３５内の到達時間算出部４１は、入力された印刷機の速度から印刷物が搬送される速度を推定し、推定した印刷物の搬送速度で、通過点Ｚから羽根車２までの距離を割ることにより、印刷物が羽根車に到達する到達時間を算出する（図４のステップＳＡ１）。到達時間算出部４１により算出された到達時間は、位相算出部４２へ入力される。
位相算出部４２は、羽根車位相検出器３４により検出された羽根車の位相、通過点Ｚに設けられたタイミング検出器３１及び３２により検出された印刷物の紙端の到達タイミング、並びに到達時間算出部３１から入力された到達時間に基づいて、印刷物が羽根車に到達するときの羽根車の位相を算出する（図４のステップＳＡ２）。
具体的には、羽根車の位相と通過タイミングとに基づいて、印刷物が通過点Ｚに到達した到達タイミングにおける羽根車の位相を得る。続いて、この羽根車の位相と、到達時間とにより、印刷物が羽根車に到達するときの羽根車の位相を算出する。
位相算出部４２により算出された羽根車の位相は、制御部４４に入力される。
【００２０】
挿入状態判定部４３は、タイミング検出器３１及び３２からの検出結果に基づいて、印刷物が羽根車２に対してどのような角度で挿入されるかを判定する。例えば、図５に示すように、折込ローラ１３から排出された印刷物が真下（図５中の点線の方向）に落下するのか、又は、真下（図５中の点線）を基線としたときに、羽根車の回転方向とは逆方向（例えば、図５中、符号Ｒの矢印の方向）に向けて落下するのか、或いは、羽根車の回転方向と同一方向（例えば、図５中、符号Ｌの矢印の方向）に向けて落下するのかを判定する（図４のステップＳＡ３）。この判定手法は、例えば、タイミング検出器３１の検出結果と、タイミング検出器３２の検出結果とを比較し、その差分により判定することが可能である。挿入状態判定部４３の判定結果は、制御部４４に入力される。
【００２１】
制御部４４は、記憶部４５から目標位相を取得する（ステップＳＡ４）。このとき、目標位相は印刷機の速度、印刷紙の材質、印刷されているインキの種類、温度、及び湿度などの各種パラメータに応じて複数設定されており、制御部４４は、これらのパラメータにより特定される目標位相を記憶部４５から取得するようにしても良い。また、上記パラメータは、例えば、入力部４６から入力された情報であっても良い。
制御部４４は、記憶部４５から目標位相を取得すると、挿入状態判定部４３から入力された判定結果に基づいて、この目標位相を補正する（ステップＳＡ５）。例えば、印刷物の挿入状態が羽根車の回転方向に対して逆方向（例えば、図５中、符号Ｒの矢印の方向）であった場合には、目標位相を所定位相遅らせるように補正する。
他方、印刷物の挿入状態が羽根車の回転方向と同一方向（例えば、図５中、符号Ｌの矢印の方向）であった場合には、目標位相を所定位相進めるように補正する。このとき、折込ローラ１３から真下に伸ばした基線と印刷物の落下方向とがなす角が大きいほど、補正値を大きくしても良い。なお、印刷物が真下に落下する場合には、目標位相の補正は行わない。
【００２２】
続いて、制御部４４は、ステップＳＡ２において、位相算出部４２により算出された羽根車の位相、つまり、印刷物が羽根車に到達するときの羽根車の位相が、ステップＳＡ５で得た補正後の目標位相になるように、羽根車を制御する（図４のステップＳＡ６）。具体的には、印刷物が羽根車に到達するときの羽根車の位相が、補正後の目標位相になるような制御信号を生成し、この制御信号を駆動装置３７に出力する。これにより、駆動装置３７により、羽根車２の軸２３の回転速度が制御され、適切な位相位置に印刷物を挿入させることが可能となる。
【００２３】
一方、制御装置３５は、表示装置３６に対して、羽根車位相検出器３４からの検出結果を逐次出力するとともに、ステップＳＡ４で取得された補正後の目標位相を出力する。表示装置３６は、目標位相に対する現在の羽根車の位相をモニタに表示する。ここでの表示例を図６及び図７に示す。このような画面を表示することにより、オペレータに対して、目標位相と現在の羽根車の位相との関係をわかりやすく通知することが可能となる。
【００２４】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る羽根車の制御装置によれば、以下の効果を奏する。
第１に、羽根車の適切な位相位置に、印刷物を挿入させるので、印刷物の損傷や破れ、紙詰まりの発生を防止することが可能となり、不良印刷物の発生を大幅に低減させることができる。
第２に、羽根車位相検出器３４により検出されるリアルタイムの羽根車の位相と、制御部４４により得られた補正後の目標位相との関係を表示する表示装置を備えるので、オペレータは、印刷物が羽根車に挿入される様子を把握することができる。
第３に、印刷物の落下する状態に応じて、目標位相を補正し、この目標位相に基づいて羽根車の位相を制御するので、より確実に、印刷物を羽根車の適切な位相位置に挿入させることが可能となる。これにより、不良印刷物の発生を更に低減させることができる。
【００２５】
なお、上記実施形態において、制御装置３５をＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータシステムにより構成しても良い。この場合、上記制御装置３５が備える各部の機能を実現するための一連の処理手順は、プログラムの形式でＲＯＭなどに格納されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭなどに読み出して、実行することにより、上述の各部の機能を実現させる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、タイミング検出器は、羽根車の手前に設けられた通過点Ｚに印刷物が到達したか否かを検出できればよく、上記実施形態のように、必ずしも２つのタイミング検出器３１及び３２を備えられていなくてもよい。
また、上記実施形態においては、折丁装置と羽根車とが上下方向に設けられており、降り定装置から落下してきた印刷物を羽根車が受け止めるような構成をとる羽根車に適用される場合について説明したが、この構成例に限られず、例えば、ベルトコンベアにより横方向に搬送されてくる印刷物を羽根車が受け止める並行折りの場合にも本発明の羽根車の位相制御装置は適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る折丁装置及び羽根車の概略構成を示す図である。
【図２】図１の折丁装置及び羽根車をＡ方向からみた矢視図である。
【図３】目標位相について説明するための説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】挿入状態判定部の作用を説明するための図である。
【図６】表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【図７】表示装置の表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  チョッパ折装置
２  羽根車
３１、３２  タイミング検出器
３３  速度検出器
３４  羽根車位相検出器
３５  制御装置
３６  表示装置
３７  駆動装置
４１  到達時間算出部
４２  位相算出部
４３  挿入状態判定部
４４  制御部
４５  記憶部
１００  印刷物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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