(57)【要約】  【目的】  丁合における用紙不揃いの要因たる送り出しずれ量を検知して自動補正する自動送り出し補正機構を備える丁合機を提供する。  【構成】  マイクロコンピュータ３１によって、各給紙棚に収容された用紙が給紙手段の給紙センサーＳを通過するまでに要する送りローラの所要搬送距離Ｙ又は所要搬送時間Ｔを前記給紙センサーＳの信号から検知し、予め入力された当該用紙の給紙方向の長さＸ１を基に当該給紙棚の用紙の給紙方向の送り出しずれ量Δを算出し、この送り出しずれ量Δに応じて送りローラによる中央部への用紙の送り出しタイミングを補正する自動送り出し補正手段を備える構成である。【選択図】  図１
2006232521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙棚が上下に複数段配設された２組の棚段が給紙方向を向かい合わせに対向して配設され、マイクロコンピュータによる駆動モータの制御によって、前記各給紙棚に収容された用紙が各給紙棚の給紙出口に配設された給紙センサーと送りローラを有する給紙手段で、上方の給紙棚より順次対向する前記棚段の間の中央部に送り出されるとともに該中央部に配設された縦送りローラで丁合されつつ下方に搬送され、最下段に配設された折棚に収納された折込用紙が送り出されて２つ折りにされつつその中央に前記各給紙棚から送り出されて丁合された用紙が落とし込まれて１セットに束ねられた状態となって受棚に排出される構成の丁合機において、
前記マイクロコンピュータによって、前記各給紙棚に収容された用紙が前記給紙手段の給紙センサーを通過するまでに要する前記送りローラの所要搬送距離又は所要搬送時間を前記給紙センサーの信号から検知し、予め入力された当該用紙の給紙方向の長さを基に当該給紙棚の用紙の給紙方向の送り出しずれ量を算出し、前記送り出しずれ量に応じて前記送りローラによる前記中央部への用紙の送り出しタイミングを補正する自動送り出し補正手段を備えることを特徴とする丁合機。
【請求項２】
請求項１に記載の丁合機において、各給紙棚の用紙の送り出しずれ量の複数のサンプリングを行い、統計的手段によって各給紙棚の用紙の送り出しずれ量の推定値を算定することにより、各給紙棚の用紙の送り出しタイミングを補正するマイクロコンピュータによる自動送り出し補正手段を備えることを特徴とする丁合機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の丁合機において、前記給紙センサーが、前記送りローラの近傍に配設されるとともに送り出される前記用紙との接触によって動く検知レバーと、該検知レバーの動きを磁石との距離の変化で検知するホールセンサーと、で構成される磁気センサーからなることを特徴とする丁合機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丁合機（複数の新聞折込チラシ等の用紙を丁合し折紙で束ねて１セットにする装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５の斜視図に示されるように、新聞等に折り込まれる折込チラシ等の多数枚の用紙ｆ、・・・を折込用紙ｆ′で１セットに束ねた状態に丁合する丁合機（丁合装置とも称する。）の公知技術として、例えば下記［特許文献１］の公報が挙げられる。
【０００３】
前記［特許文献１］に記載された丁合機の構造は、図６に示される側面側から見た丁合機１０の基本構造を示す模式図に示されるように、給紙棚１、・・・が上下に複数段（図６では９段）配設された２組の棚段（前棚段７、後棚段８）が給紙方向を向かい合わせに対向して配設され、図示されないマイクロコンピュータによる駆動モータの制御によって、前記各給紙棚１に収容された用紙ｆが各給紙棚１に配設された給紙センサーＳと給紙ローラ２及び送りローラ３を有する給紙手段で上方の給紙棚より順次１枚ずつ対向する前記棚段７、８の間の中央部に送り出されるとともに該中央部に配設された縦送りローラ４で丁合されつつ下方に縦送りされ、最下段に配設された折棚１′に収納された折込用紙ｆ′が送り出されて２つ折りにされつつその中央に前記各給紙棚１、・・・から送り出されて丁合された用紙がまとめて落とし込まれて１セットに束ねられた状態（図５参照）となって受棚５に排出される構成であり、本体の正面又は側面には図示されない表示装置（７セグメントの数桁の電光表示装置等）、入力装置（キー入力装置）、電源スイッチ等を備えており、丁合セット数の設定等の入力、起動／停止操作が行えるようになっている。
【０００４】
上記各給紙棚１、・・・の給紙出口に配設された前記給紙センサーＳと給紙ローラ２及び送りローラ３を有する給紙手段の給紙機構の詳細は、例えば図７に示されるような構造となっている。
【０００５】
図７中の符号１３は傾斜テーブル、１２はスライド板、２、２´は前記給紙ローラ、３は前記送りローラ、４は前記縦送りローラ、１７は前記傾斜テーブル１３から搬送されてきた用紙ｆとの接触で図示されない軽いバネに抗して下方に押し下げられて支点１８を中心に回動する検知レバー、１９は装置本体側に配設された磁石、２０は前記磁石１９に近接して前記検知レバー１７の一端側に固定された前記磁石１９の前記検知レバー１７の回動による磁場の変化を検知するホールＩＣである。これら検知レバー１７、磁石１９、ホールＩＣ２０で給紙センサーＳとして働く磁気センサーを構成する。尚、前記給紙センサーＳとしては上記磁気センサーの他に、マイクロスイッチや光センサーが使用されている。
【０００６】
上記給紙手段による給紙は、前記給紙センサーＳの検知信号を基に図示されないマイクロコンピュータの駆動モータに対する回転駆動のタイミング制御によって行われている。用紙ｆは前記送りローラ３まで到ると前記給紙センサーＳの検知信号を受けて一旦停止し、予め設定された送り出しのタイミングで送りローラ３を駆動して当該用紙ｆを中央部へ送り出し、他の給紙棚から給紙されてきた他の用紙と丁合されつつ前記縦送りローラ１５で下方に搬送されるようになっている。
【０００７】
ところで、近年、新聞の折込チラシの急増に伴って、上記丁合機１０の棚段７、８の給紙棚１、・・・の段数も増え、用紙ｆの紙質も多様になっている。
【０００８】
然るに、用紙ｆの紙質やさばき具合等によって前記給紙ローラ２，２´及び送りローラ３による用紙ｆの給紙棚からの送り出し時に、用紙ｆのすべり、前記送りローラ３の慣性、その他の要因で、前記送りローラ３までの搬送が所定の位置で停止せず前記送りローラ３の先に飛び出してしまったり、逆に手前で止まってしまうことが多々あり、その場合は図８に示されるように、丁合段階で各用紙ｆの縁辺（特に送り出し方向の前後の縁辺）がきちんと揃わずに不揃いの状態で最終の折込用紙ｆ´でセットされてしまい、ずれて丁合された用紙ｆ６、ｆ２が見栄えを悪くし、その後に手作業で丁合されたセットを揃える面倒な作業が必要であった。また、前記折込用紙ｆ´側に飛び出した用紙ｆ２は折込によって縁辺ｃが折れ曲がってしまうという不具合がある。
【０００９】
この点、複数の給紙装置（給紙棚）から丁合されて給送された用紙の先端を確実に揃えることができるとする丁合装置が下記［特許文献２］に記載されている。
【００１０】
この文献によれば、要約すると、図９の斜視図に示されるように、丁合装置２１は２枚の側板２２，２３が垂直に配置されており、この側板２２，２３の下部に下板２４ａ、上部に上板２４ｂが設けられており、前記下板２４ａに紙受けトレイ２５が設けられている。前記側板２２，２３の上方には折り紙用給紙装置２６が設けられており、この上方には複数の給紙装置２７が設けられている。この給紙装置２７に対向して同数の給紙装置２８が設けられている。折り紙用給紙装置２６には給紙トレイ２９が設置されている。前記給紙装置２７及び給紙装置２８には適宜の駆動装置が設けられており、各トレイ１１上の用紙を矢印Ａ方向に丁合装置２１内に送り込む。この丁合装置２１の前面及び背面には各給紙装置２７及び２８毎に給紙状態を制御し、各給紙装置２７及び２８の状態を表示するための表示パネル１４が各給紙装置２７及び２８に配置されている構造となっている。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２４７０４９号公報
【００１２】
【特許文献２】特開２００２−３０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記［特許文献１］に記載されている丁合装置１０では、各用紙ｆの丁合のずれを補正するためには、作業者が装置の稼動中に目視で丁合の具合を調べて一旦丁合機１０の稼動を停止し、各用紙の送り出しのタイミングを給紙タイミングキーで手動調整するという構成になっている。この構成では多数の棚段で構成されている丁合機にとって目視確認作業が大変面倒になる。
【００１４】
また、上記［特許文献２］に記載されている丁合装置２１においても、稼動中に作業者による用紙の丁合の具合を目視確認で行い、随時手動によって各給紙装置１１の送り出しタイミングを調整する構成となっており、手動調整が面倒であることに変わりはない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、新聞折込チラシなどの用紙を給紙し用紙の端を正確に揃えて丁合するように送り出しのタイミングを自動補正する自動送り出し補正手段を備える丁合機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、
（１）  給紙棚が上下に複数段配設された２組の棚段が給紙方向を向かい合わせに対向して配設され、マイクロコンピュータによる駆動モータの制御によって、前記各給紙棚に収容された用紙が各給紙棚の給紙出口に配設された給紙センサーと送りローラを有する給紙手段で、上方の給紙棚より順次対向する前記棚段の間の中央部に送り出されるとともに該中央部に配設された縦送りローラで丁合されつつ下方に搬送され、最下段に配設された折棚に収納された折込用紙が送り出されて２つ折りにされつつその中央に前記各給紙棚から送り出されて丁合された用紙が落とし込まれて１セットに束ねられた状態となって受棚に排出される構成の丁合機において、
前記マイクロコンピュータによって、前記各給紙棚に収容された用紙が前記給紙手段の給紙センサーを通過するまでに要する前記送りローラの所要搬送距離又は所要搬送時間を前記給紙センサーの信号から検知し、予め入力された当該用紙の給紙方向の長さを基に当該給紙棚の用紙の給紙方向の送り出しずれ量を算出し、前記送り出しずれ量に応じて前記送りローラによる前記中央部への用紙の送り出しタイミングを補正する自動送り出し補正手段を備えることを特徴とする丁合機を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）  上記（１）に記載の丁合機において、各給紙棚の用紙の送り出しずれ量の複数のサンプリングを行い、統計的手段によって各給紙棚の用紙の送り出しずれ量の推定値を算定することにより、各給紙棚の用紙の送り出しタイミングを補正するマイクロコンピュータによる自動送り出し補正手段を備えることを特徴とする丁合機を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）  上記（１）又は（２）に記載の丁合機において、前記給紙センサーが、前記送りローラの近傍に配設されるとともに送り出される前記用紙との接触によって動く検知レバーと、該検知レバーの動きを磁石との距離の変化で検知するホールセンサーと、で構成される磁気センサーからなることを特徴とする丁合機を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の丁合機は、上記の如く構成されているため、以下に記すような効果を有する。
【００１８】
（１）丁合中の給紙機構における用紙の送り出しタイミングずれに伴う不揃いの発生に対して、初期段階で自動的に送り出しのタイミング補正が行われて、各用紙の端が揃った正確な丁合が得られるという優れた効果を奏する。
【００１９】
（２）予めのテスト給紙によって用紙の送り出しタイミングのサンプリングが行われてタイミングの適正化が統計的手法で行われるので、より正確で信頼性の高い自動タイミング補正が実現するという優れた効果を奏する。
【００２０】
（３）自動送り出し補正手段のタイミング補正の制御の基礎となる送り出しずれ量の検出に用いる給紙センサーとして確実に用紙の搬送状態を検知する磁気センサーを備えるので、極めて高い信頼性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る丁合機の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、本発明に係る丁合機の最良の形態は、機械構造的には図６及び図７に記載された丁合機１０とその給紙機構と同様であり、そのマイクロコンピュータによる自動送り出し補正手段に特徴を有するので、以下は専ら本発明の主旨である前記自動送り出し補正手段について詳述する。従来技術を説明する図面の図５〜図８におけるものと同等部材については同符号にて表す。
【００２２】
図１は本発明に係る丁合機のマイクロコンピュータ制御システムの概略ブロック図である。図２は本発明に係る丁合機の自動送り出し補正手段の送り出し直前の状態を示す給紙機構の模式図である。図３は本発明に係る丁合機の自動送り出し補正手段の送り出し直後の状態を示す給紙機構の模式図である。図４は本発明に係る丁合機の送り制御機構の各部のタイミング制御を示すタイミングチャートである。
【００２３】
図１に示される本発明に係る丁合機３０は、図６と図７に示される丁合機１０とその給紙機構と同様に、給紙棚１、、１、・・が上下に複数段配設された２組の棚段７，８が給紙方向を向かい合わせに対向して配設され、マイクロコンピュータ３１による駆動モータ３２の制御によって、前記各給紙棚１、・・に収容された用紙ｆ、ｆ、・・が各給紙棚１、１、・・の給紙出口に配設された給紙センサーＳと送りローラ２を有する給紙手段で、上方の給紙棚より順次対向する前記棚段７，８の間の中央部に送り出されるとともに該中央部に配設された縦送りローラ４で丁合されつつ下方に搬送され、最下段に配設された折棚１´に収納された折込用紙ｆ´が送り出されて２つ折りにされつつその中央に前記各給紙棚１、１、・・から送り出されて丁合された用紙ｆ、ｆ、・・が落とし込まれて１セットに束ねられた状態となって受棚５に排出される構成であり、前記マイクロコンピュータ３１による自動送り出し補正手段の制御システムは、前記マイクロコンピュータ３１によって、図６における各給紙棚１に収容された用紙ｆの送り出しが前記送りローラ３によって開始されてから図３に示されるように、最後の縁辺が前記給紙手段の給紙センサーＳを通過するまで（検知レバー１７が戻り給紙センサーＳが検知信号を出すまで）に要する前記送りローラ３の所要搬送距離Ｙ又は所要搬送時間Ｔを前記給紙センサーＳの信号から検知し、予め入力された当該用紙ｆの給紙方向の長さＸ１を基に当該給紙棚１の用紙ｆの給紙方向の送り出しずれ量Δ（例えば、図２に示されるように用紙ｆが前記送りローラ３に到って一旦停止した状態での、前記送りローラ３から給紙方向にすべって或いは前記送りローラ３の慣性で飛び出した長さである。）を（単純には、Δ＝Ｘ１−Ｙ）算出し、前記送り出しずれ量Δに応じて前記送りローラ３による前記中央部への用紙ｆの送り出しタイミングを駆動モータ３２と給紙ローラ２、２´と送りローラ３のクラッチ機構３３の制御（例えば、前記送り出しずれ量Δに対する比例制御（Ｐ：Proportional）と、該比例制御の場合のみに生じる残留偏差を無くす積分制御（Ｉ：Integral）と、急な大きいΔの発生に対して応答性能を高める微分制御（Ｄ：Differential）とを組み合わせた所謂ＰＩＤ制御が好適な制御例である。）によって補正する構成となっている。
【００２４】
なお、上記ずれ量Δの算出式は経験的或いは試験的な結果から最適化されることが肝要である。
【００２５】
この点、本出願人の研究によれば、丁合される用紙ｆの送り出しずれ量Δはほぼその紙質と当該束ねられた用紙ｆのさばき具合、丁合機の稼動状態の環境（湿度、気温など）によって概ね一定の値を示すことが判っている。而して、前記丁合機３０の稼動開始時に、テスト稼動で１セット乃至好ましくは数セットの丁合を行って、各給紙棚１、・・・に収納された各用紙ｆ、・・・につき、そのずれ量Δをサンプリングして統計的手段（例えば、平均値や標準偏差を求める手段。）によって各給紙棚１、・・・の用紙ｆ、・・・の送り出しずれ量Δ・・・の推定値δ・・・を算定することにより、各給紙棚１、・・・の用紙ｆ、・・・の送り出しタイミングを上記ずれ量の推定値δ・・・を織り込んで補正すると極めて安定した丁合が得られる。
【００２６】
図４のタイミングチャートに示されるように、本発明では、前記駆動モータ３２のエンコーダのパルス１Ｐの波形を基準に、前記給紙ローラ２のクラッチのオン／オフ信号ＰＣ（ｌｏｗでオン、ｈｉｇｈでオフである。以下、他の波形も同様。）がオンして用紙ｆを搬送し、給紙センサーＳの検知信号Ｐのオンで送りローラに先端が到ったことを検知し、給紙ローラ２はその後Ｐ０２まで駆動して停止する。そして給紙ローラ２の停止からＰ０４後に送りローラ３のブレーキ信号ＢがＰ０３の間オンして送りローラ３が停止する。この状態が用紙ｆの丁合の送り出しの直前の一旦停止状態である。次に、前記送りローラ３のクラッチのオン／オフ信号ＭＣがＰ０５の後にオンして用紙ｆの送り出しが開始される。本発明では、図４中の駆動モータ３２の駆動距離Ｐ０１を最適値に設定して前記送りローラ３による送り出しの開始タイミングを補正するのである。
【００２７】
なお、上記所要搬送距離Ｙは送り出しを開始してから給紙センサーＳがオフするまでの前記駆動モータ３２（ＤＣステッピングモータ等）の回転パルスから得られる送りローラ３の回転数で算出される。また、所要搬送時間Ｔを求める場合は、前記駆動モータ３２の回転速度との積で求まる搬送距離Ｙに最終的に換算する。
【００２８】
ところで、上記給紙センサーＳとしては、例えば、用紙ｆの遮蔽の有無で検知信号を生成する光センサー（フォトカプラー等）や用紙ｆとの接触／非接触でスイッチがオン／オフするマイクロスイッチ或いは上記実施の形態のように前記送りローラ３の近傍に配設されるとともに送り出される前記用紙ｆとの接触によって動く検知レバー１７と、該検知レバー１７の動きを磁石１９との距離の変化で変化する磁場を検知するホールＩＣ２０と、で構成される磁気センサーを用いることができるが、後者の磁気センサーを用いた場合は、応答性がよく、誤認識の恐れも少ないので高信頼性が得られる。この点、前記光センサーは光の漏洩による誤認識の恐れや設置場所の確保の問題があり、また、前記マイクロスイッチでは機械的振動等に起因するチャタリングが生じて誤認識の結果を招く恐れがあって信頼性の点で改善の余地がある。
【００２９】
念のために付言すれば、本発明の丁合機３０は、前記マイクロコンピュータ３１を自動送り出し補正手段として駆動モータ３２や給紙ローラ２，２´、送りローラ３のクラッチ機構３３を動作させるプログラムが内蔵ＲＯＭ又は外部メモリ等のメモリ装置３４に記録されていることは勿論である。
【００３０】
また、本発明の自動補正によっても僅かの丁合のずれが生じる可能性も残るので、その場合には、逐一手動にて送り出しタイミング補正の微調整を各給紙棚１、・・について操作パネルで行うことが可能なようにすることも有益である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る丁合機のマイクロコンピュータ制御システムの概略ブロック図である。
【図２】本発明に係る丁合機の自動送り出し補正手段の送り出し直前の状態を示す給紙機構の模式図である。
【図３】本発明に係る丁合機の自動送り出し補正手段の送り出し直後の状態を示す給紙機構の模式図である。
【図４】本発明に係る丁合機の送り制御機構の各部のタイミング制御を示すタイミングチャートである。
【図５】丁合機で１セットに丁合された用紙の形態を示す斜視図である。
【図６】公知の丁合機を側面側から見た基本構造を示す模式図である。
【図７】丁合機の給紙機構を説明するための構造図である。
【図８】丁合が揃わない用紙のセット状態を示す図である。
【図９】特開２００２−３０７５号公報に記載された丁合装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    給紙棚
１´  折棚
２、２´  給紙ローラ
４    縦送りローラ
５    受棚
７    前棚段
８    後棚段
１３    傾斜テーブル
１７    検知レバー
１８    （検知レバーの）支点
１９    磁石
２０    ホールＩＣ
２１    丁合装置
３２    マイクロコンピュータ
３３    給紙ローラ、送りローラのクラッチ機構
１０、３０    丁合機
ｆ    用紙
ｆ′  折込用紙
Ｓ    給紙センサー
Δ    送り出しずれ量
δ    ずれ量の推定値
Ｘ１    用紙の給紙方向の長さ
【図１】
2006232521.tif 000003
【図２】
2006232521.tif 000004
【図３】
2006232521.tif 000005
【図４】
2006232521.tif 000006
【図５】
2006232521.tif 000007
【図６】
2006232521.tif 000008
【図７】
2006232521.tif 000009
【図８】
2006232521.tif 000010
【図９】
2006232521.tif 000011