(57)【要約】【課題】  巻取紙を所定の形状に断裁する断裁装置において、積層する用紙間に混入し、かつ、積層用紙の角部を検査するだけでは発見できない用紙欠損を検出する断裁機を提供する。【解決手段】  用紙ブロックの搬送タイミングを測定する近接センサと、近接センサが検知した情報により、接触式変位計を用紙方向に下降させ、用紙ブロックの厚さの変位を測定し、用紙の厚さの変位が用紙ブロック搬送方向に対して著しく変化した場合に異常ブロックとして検出する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置に関するものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取紙を断裁し、断裁された用紙を搬送して所定の枚数が積載された前記用紙内に異常用紙が構成されているか否かを検出する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であって、
前記用紙欠損状態検出装置のすべての操作を行う操作機構と、
搬送される前記用紙を所定枚数積載することによって構成された用紙ブロック上の厚さの変位を測定する測定機構と、
前記測定機構によって得られた測定結果について、あらかじめ設定された厚さの変位の基準値内であるかを判定する判定機構と、
前記操作機構、前記測定機構及び前記判定機構の制御を行う制御機構を少なくとも有することを特徴とする用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置。
【請求項２】
前記用紙欠損状態検出装置を有する前記断裁装置は、前記判定機構の判定結果として基準値を超える異常値を検出した場合に、異常ブロックの発生を警報する警報機構を更に有することを特徴とする請求項１記載の用紙欠損状態検出装置。
【請求項３】
前記操作機構は、前記判定機構の判定基準となる厚さの変位の基準値等を入力する情報入力部と、
前記情報入力部にて入力された情報を記憶する情報記憶部と、
前記用紙欠損状態検出装置の運転、休止の操作を行う操作部と、
前記用紙欠損状態検出装置の基準値の設定や、運転の状態を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置。
【請求項４】
前記測定機構は、前記用紙欠損状態検出装置による厚さの変位の測定開始及び終了の判断となる前記用紙ブロックの接近、通過の検知を行う非接触式センサと、
前記用紙ブロック上の厚さの変位を測定する接触式センサから成る測定部と、
前記非接触式センサにより用紙ブロックの有無の信号を受け、前記測定部の移動を行う移動部とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置。
【請求項５】
前記判定機構は、前記測定機構により得られた前記用紙ブロック上の厚さの変位についての測定結果と、前記操作機構の前記記憶部に記憶された基準値とを比較判定する判定部と、
前記判定部の結果が異常を検出した場合に、搬送される前記異常ブロックを断裁装置上から排除する用紙排出部を有することを特徴とする請求項項１乃至４のいずれか１項記載の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置。
【請求項６】
前記警報機構は、視覚的に用紙欠損状態の検出を知らせるパトランプと、
聴覚的に用紙欠損状態の検出を知らせるブザーを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取紙を所定の大きさに断裁する断裁装置において、断裁後の用紙が排紙部へ搬送される際に、積層される用紙間に搬送用紙が折れ曲がって混入することを検出するための用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な断裁装置は、巻取紙を所定の寸法に断裁する装置であり、縦方向及び横方向に断裁された用紙は、排紙部に向かって搬送され、搬送時に用紙が通過するタイミングを光学センサ等で読み取ることで、所定の枚数ごとに一つの単位（以下、「用紙ブロック」という。）として排出するものである。この用紙は、排紙部へ搬送される際に、搬送速度による搬送用紙のバタツキ、積層用紙との間に滞在するエアー又は静電気等の影響により、折れ曲がって排紙されることがある。しかし、このような不良用紙が発生した場合でも、用紙の搬送は継続されるため、折れ曲がって排紙された用紙上には、正規の用紙が積層される。そのため、不良紙が混入していることに気づかないことがある。
【０００３】
搬送中の用紙の欠損を防止する方法として、搬送用紙を搬送ベルトに吸引することで、用紙搬送時のバタツキを低減させ、かつ、確実に排紙部まで搬送するため、用紙ごとの属性情報を入力する手段及び用紙の厚さを測定する手段を有し、それぞれの用紙特性に合った吸引力により、用紙を安定して搬送する方法が開示されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、搬送用紙の折れ込みを検知する方法としては、用紙の送りタイミングを検知するタイミング検知手段と、用紙の送り量を検知する送り量検知手段、用紙の角に設けられた検知マークの有無を光学的反射率によって検知することで、用紙の紙折れを検知する方法が開示されている(例えば、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５８５４８号公報
【特許文献２】特開平７−１１２８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明では、用紙搬送時のバタツキを制限することで、用紙の角折れ等を防止するものであり、最終的に排紙部に積層された用紙の折れを検知するものではないため、課題が残されていた。
【０００７】
また、引用文献２の発明では、用紙の角に設けられた検知マークの有無により用紙の角折れを検知するため、すべての角が内側に折り込まれた場合や、用紙が二枚差しとなった場合には、欠損用紙を発見することができないものであり、課題が残されていた。
【０００８】
また、断裁後の用紙については、次工程により断裁後の用紙の角折れを検出するため、積層用紙におけるすべての角の員数を行い、角折れを検出する方法が一般的に用いられているが、この方法を用いても、４角すべての角が内側に折り込まれた欠損紙については、発見することができないという問題もあった。そのため、用紙の員数の結果により、正規枚数より一枚少ない状態として検出されるため、正規用紙を一枚追加して最小単位としている。その場合、不良用紙分の枚数過剰が発生し、また折れ用紙を含む積層用紙が次工程へ送られるため、課題が残されていた。
【０００９】
本発明は、上記事情にかんがみなされたもので、断裁装置上にて排紙部に積層される用紙の角折れ及び４角すべての角が折り込まれた枚葉紙を検出し、断裁装置上から排除することが可能な用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置は、巻取紙を断裁し、断裁された用紙を搬送して所定の枚数が積載された用紙内に異常用紙が構成されているか否かを検出する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であって、用紙欠損状態検出装置のすべての操作を行う操作機構と、搬送される用紙を所定枚数積載することによって構成された用紙ブロック上の厚さの変位を測定する測定機構と、測定機構によって得られた測定結果について、あらかじめ設定された厚さの変位の基準値内であるかを判定する判定機構と、操作機構、測定機構及び判定機構の制御を行う制御機構を少なくとも有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置は、判定機構の判定結果として基準値を超える異常値を検出した場合に、異常ブロックの発生を警報する警報機構を更に有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置における操作機構は、判定機構の判定基準となる厚さの変位の基準値等を入力する情報入力部と、情報入力部にて入力された情報を記憶する情報記憶部と、用紙欠損状態検出装置の運転、休止の操作を行う操作部と、用紙欠損状態検出装置の基準値の設定や、運転の状態を表示する表示部を有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置における測定機構は、用紙欠損状態検出装置による厚さの変位測定開始及び終了の判断となる用紙ブロックの接近、通過の検知を行う非接触式センサと、用紙ブロック上の厚さの変位を測定する接触式センサから成る測定部と、非接触式センサにより用紙ブロックの有無の信号を受け、測定部の移動を行う移動部とを有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置における判定機構は、測定機構により得られた用紙ブロック上の厚さの変位についての測定結果と、操作機構の記憶部に記憶された基準値とを比較判定する判定部と、判定部の結果が異常を検出した場合に、搬送される異常ブロックを断裁装置上から排除する用紙排出部を有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置における警報機構は、視覚的に用紙欠損状態の検出を知らせるパトランプと、聴覚的に用紙欠損状態の検出を知らせるブザーを有する用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の用紙欠損状態検出装置を使用することにより、折れ用紙等の欠損用紙が混入した用紙ブロックを、断裁装置上で用紙集積前に検出し、当該用紙ブロックを排除することができるため、折れ用紙による枚数過剰ブロックが発生するというトラブルが減少するという効果を奏する。  
【００１７】
また、従来、折れ用紙が混入したブロックの排除を、断裁装置の機付者による監視に頼りおこなっていたが、当該用紙欠損状態検出装置により検出し、信号を用紙排出機構と組み合わせることで、当該ブロックの排除まで自動化できるため、作業者の負荷が減少するという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明の用紙欠損状態検出装置を用いることにより、後工程に欠損用紙を含む用紙ブロックが流出することがなくなるため、安定した品質の用紙を供給できるという効果を奏する。
【００１９】
また、欠損用紙を含む用紙ブロックが後工程で使用された場合、印刷トラブル等の要因となり、トラブル時の機械停止、印刷条件の再設定及び損紙発生要因となるため、それらを未然に防ぐことからコストの低減が図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の用紙欠損状態検出装置を有する断裁装置の一例を示す図
【図２】用紙ブロック内部に折れ用紙が構成された状態を示す図
【図３】用紙ブロック内部に折れ用紙が構成される過程の一例を示す図
【図４】員数機では、損紙を発見できないことを示す図
【図５】本発明の用紙欠損状態検出装置が用紙ブロックの検出を行う状態の一例を示す図
【図６】本発明の用紙欠損状態検出装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の用紙欠損状態検出装置における工程を示すフローチャート図
【図８】実施例１における用紙ブロックの厚さの変位について検出結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
【００２２】
本発明の断裁装置の概要について、図１を用いて説明する。抄造工程で抄造された用紙の巻取りを開巻部（１）から展開し、用紙検査装置（２）にて、汚れ等の用紙品質に関する検査を行う。その後、粗裁部（３）にて粗裁し、所定の大きさの用紙とする。その後、用紙検査装置にて不良と判断された用紙は、機械下部に搬送されて、損紙処理装置（４）により処理される。用紙検査装置にて良と判断された用紙は、第一集積部（５）にて所定の枚数までをカウントし、集積することで１ブロックとして精裁部（６）に搬送され、所定のサイズに精裁される。
【００２３】
精裁後のブロックは搬送され、本発明の用紙欠損状態検出装置（７）にて検査される。不良と判断されたブロックは、用紙点検時に使用するサンプリング装置（８）にて機上より排出される。良と判断されたブロックは、第二集積部（９）まで搬送され、所定数を集積し１ロットとなる。その後、ロット間の仕切り用紙を、用紙挿入装置（１０）にてロット上下に挿入し搬送、排出部（１１）まで移動する。所定ロット数を集積した後、後工程へのラインへ排出するものである。
【００２４】
次に、本発明の用紙欠損状態検出装置によって検出される用紙について、図２、図３及び図４を用いて説明する。まず、本発明で検出する用紙は、図３（ａ）に示す所定の枚数で構成された用紙のブロック（２０）内部で１回折れた用紙（１２）、図３（ｂ）に示す所定の枚数で構成された用紙のブロック（２０）内部で２回折れた用紙（１３）又はそれ以上折れた用紙であり、これらの用紙については、従来の用紙ブロック（２０）の角による員数では発見することのできない欠損用紙を含む用紙ブロック（２０）である。
【００２５】
これらの欠損用紙を含む用紙ブロック（２０）が発生する要因について、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。断裁された用紙は、第１集積部（５）にて搬送される用紙が集積される際に、静電気等の要因により、用紙が第１集積部用紙受け（１５）まで十分に入りきらないまま（１４）、後ろから搬送された用紙に押されるため、用紙折れが発生（１４´）し、そのままブロック（２０）内部に構成される（１４´´）ために発生するものである。
【００２６】
用紙ブロック（２０）内部に折れ用紙が構成され、断裁装置上で発見出来なかった場合、後工程において用紙を員数する際に発見することが期待されるが、図４に示すように、後工程による員数では、用紙ブロック（２０）の角部（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の員数を行うため、図４（ａ）に示す１回折れの用紙がブロック（２０）内部に構成された場合又は図４（ｂ）に示す２回折れ用紙がブロック内部に構成された場合に、員数機の計数部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）にかからない箇所にあるため、員数機で折れ用紙を発見することはできない。そのため、後工程の員数では、用紙不足として判断され、不足分の追加を行うこととなる。その場合、用紙ブロック（２０）内部の折れ用紙が過剰となり、折れ用紙を含む用紙ブロック（２０）が後工程へ送られる。
【００２７】
次に、本発明の用紙欠損状態検出装置（７）の一例について、図５を用いて説明する。本発明の用紙欠損状態検出装置は、少なくとも接触式変位計（１６）、近接センサ１（１７）及び近接センサ２（１７´）とそれらの制御するシーケンサ（１８）を有するものであり、異常を検出した際に周囲に異常発生を報知するパトライト（１９）等を構成するものである。
【００２８】
検査工程については、図５（ａ）に示すように、搬送された用紙ブロック（２０）の紙頭を、近接センサ１（１７）が検知すると、図５（ｂ）に示すように、接触式変位計（１６）が用紙方向に下降して用紙に接触し、用紙ブロック上の厚さの変位について検査を行う。その後、用紙ブロックが搬送方向（２１）に搬送され、近接センサ２（１７´）が用紙ブロック（２０）の通過を検知すると、図５（ｃ）に示すように、接触式変位計（１６）が上昇し、用紙から離れる様に構成されている。検査中に接触式変位計（１６）が用紙ブロックの厚さの変位について異常を検知した場合は、用紙ブロック（２０）は用紙欠損状態検出装置通過後のサンプリング装置（８）で断裁装置上より排出される。
【００２９】
次に、本発明の用紙欠損状態検出装置の詳細な構成について、図６を用いて説明する。本発明の用紙欠損状態検出装置は、制御機構を中心とし、検出装置の操作等を行う操作機構と、用紙の異常を検出する測定機構と、異常時にオペレーターに報知する警報機構と、測定結果から判定を行い、断裁装置から異常ブロックを排除する判定機構を有しており、制御機構には、各機構を制御するシーケンサと、測定条件を記憶する記憶部と、各機構に対する指示を行う指示部を有している。
【００３０】
前述の指示部からの指示を受けた測定機構では、用紙ブロック上の厚さの変位を測定する接触式変位計、接触式変位計を用紙ブロックと接触させる下降及び待機位置までの上昇移動を行う移動部と、電磁弁制御のために紙の有無を確認する近接センサ１及び近接センサ２を有する。測定機構の結果については、判定機構の判定部にて基準値と比較し判定され、異常と判定された際には、制御機構から判定機構や警報機構への指示が行われ、異常ブロックとして処理される。
【００３１】
次に、本発明の用紙欠損状態検出装置を用いた断裁工程について、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、断裁装置の稼働に合せて本発明の用紙欠損状態検出装置を作動するため、操作機構に必要な情報を入力し、運転が開始される（Ｓ１）。所定の枚数を積載した用紙ブロックが搬送されたことを近接センサが感知（Ｓ２）し、接触式変位計が用紙ブロック方向に下降し、用紙ブロックに接触する（Ｓ３）。接触式変位計は、用紙ブロックに接触後、ゼロ設定が行われる（Ｓ４）。接触式変位計は、用紙ブロックが搬送される中で、用紙ブロックの厚さの変位を計測し、用紙ブロック上の厚さの変位に異常がないかの判定を行う（Ｓ５）。厚さの変位を計測し、判定の結果が合格であった場合は、正常な用紙ブロックとして第２集積部へと搬送される（Ｓ６）が、判定結果が不合格であった場合には、異常ブロックとしてサンプリング装置により排出するとともに、警報機構の警報ブザー及びパトライトによりオペレーターへの報知を行う（Ｓ７）。
【００３２】
測定を終えた接触式変位計については、近接センサが用紙ブロックの端を確認したタイミングで接触する用紙ブロックから離れ、所定の待機位置まで上昇（Ｓ８）し、１回の用紙欠損状態検出装置の工程が終了となり、再度、近接センサが用紙ブロックの搬送を感知（Ｓ２）した時に、前述の工程が繰り返し行われる。
【００３３】
本発明の実施の形態として、用紙欠損状態を検出する部分を接触式変位計にて説明しているが、接触式変位計を用いる部分に非接触センサを配置することも可能であり、用紙ブロックにおける厚さの変化が測定できるものであれば、特に限定されない。
【実施例１】
【００３４】
次に、本発明の用紙欠損状態検出装置を用いた実施例について、図８を用いて説明する。図８は、接触式変位計による用紙ブロックの厚さの変位を検出した結果を示すグラフであり、Ｘ軸を用紙ブロックが搬送される方向に対する移動距離、Ｙ軸を用紙の厚さの変位を示すものとしたものである。また、実施例１で用いた用紙については、すかし模様が施された用紙を用い、用紙ブロックの所定枚数を５０枚とした。
また、図８の測定結果の異常ブロックについては、１回折れの用紙が構成された用紙ブロックの検出結果を示したものである。
【００３５】
実施例１では、接触式変位計が用紙に接触した後、接触した地点で接触式変位計のゼロ設定を行い、用紙が搬送される中で厚さの変位の測定を行う方式とした。また、測定ブロックにおける厚さの変位の閾値については、通常ブロックの検査結果で厚さの変位が最大で±１２０μｍであったため、厚さの変位について±２００μｍ以上の測定値が検出された場合に異常と判定し、警報等が作動する設定とした。
【００３６】
また、測定する用紙ブロックについては、すかし模様を有する用紙を用いて行ったため、用紙ブロック上を測定した結果、すかし模様を有する部位では、すかし模様による厚さの変位が大きく、用紙ブロック上の厚さの変位を測定することによる折れ用紙の検出が困難であった。同様に、すかし模様の無い部位を測定した結果、厚さの変位が最大で±１２０μｍと安定した結果が得られたため、測定部位と設定した。
【００３７】
前述の検査装置を用いて長期間の検査を実施した結果、正規ブロックについては、すべての用紙ブロック上における厚さの変位の測定結果が閾値±２００μｍの範囲であり、異常用紙が構成された用紙ブロックについては、１回折れ用紙が構成された用紙ブロックであっても、図８にある通り用紙ブロック上の厚さの変位が＋６００μｍ以上と検出されたことから、異常用紙が構成された用紙ブロックを確実にサンプリングすることができた。
【符号の説明】
【００３８】
１          開巻部
２          検査装置
３          粗裁部
４          損紙処理装置
５          第一集積部
６          精裁部
７          用紙欠損状態検出装置
８          サンプリング装置
９          第二集積部
１０        用紙挿入装置
１１        排出部
１２        １回折れ用紙
１３        ２回折れ用紙
１４  １４´  １４´´        折れ用紙  
１５        第一集積部用紙受け        
１６        接触式変位計
１７  １７´  近接センサ
１８        シーケンサ
１９        パトライト
２０        用紙ブロック      
２１        用紙搬送方向
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ          用紙角部
【図１】
2011121127.tif 000003
【図２】
2011121127.tif 000004
【図３】
2011121127.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011121127.tif 000009
【図８】
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