(57)【要約】【課題】  非検出領域の適切な調整及び照射軸の位置調整が容易で、断紙の検出を迅速かつ確実に行うことができる断紙検出装置の提供を目的とする。【解決手段】  輪転印刷機の給紙部から折り機の間で発生した走行紙の断紙を、センサによって検出する断紙検出装置において、発射部１１ａから照射された超音波１１ｃが、走行紙Ｗの紙面に対して所定角度α傾斜した状態で、走行紙Ｗの走行方向Ｘと交差する方向に指し向き、かつ、走行紙Ｗの表面に照射される照射ポイントＰが、予め決定された基準位置Ｗａから所定距離Ｓのところに位置するように、超音波センサ１１を配置した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪転印刷機の給紙部から折り機の間で発生した走行紙の断紙を、センサによって検出する断紙検出装置において、
前記センサの検出線発射部から発射された検出線が、前記走行紙の紙面に対して所定角度傾斜した状態で前記走行紙の走行方向と交差する方向に指し向き、かつ、前記走行紙の表面に照射される前記検出線の照射ポイントが、予め決定された基準位置から所定距離のところに位置するように前記センサを配置したこと、
を特徴とする輪転印刷機における走行紙の断紙検出装置。
【請求項２】
前記センサが超音波センサ又は光センサであることを特徴とする請求項１に記載の輪転印刷機における走行紙の断紙検出装置。
【請求項３】
前記検出線を前記走行方向に対して直交する方向に指し向けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の輪転印刷機における走行紙の断紙検出装置。
【請求項４】
前記基準位置を前記走行紙の一端縁とし、前記走行紙の紙面に対する傾斜角度をα、断紙と判断するために必要な走行紙の位置変化量をＡとしたときに、前記基準位置からＡcotαの距離のところに前記照射ポイントを位置させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の輪転印刷機における走行紙の断紙検出装置。
【請求項５】
前記センサを、スリッターナイフの下流近傍、印刷部出口近傍及びコンペンセータの出口近傍に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の輪転印刷機における走行紙の断紙検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給紙部から連続的に供給した走行紙を、印刷部の回転胴に通して印刷を行なう輪転印刷機に関し、特に、前記走行紙が断紙したときに、この断紙をただちに検出して輪転印刷機の稼動を停止させる断紙検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、新聞印刷用の輪転印刷機においては、走行紙を連続的に供給する複数の給紙部と、この給紙部の各々から供給された前記走行紙を印刷する複数の印刷部とを有していて、前記給紙部から供給された前記走行紙を前記印刷部の回転胴（ブランケット胴，版胴及び圧胴が含まれる）の間を通して印刷を行なっている。
【０００３】
このような輪転印刷機においては、走行紙が走行経路上で断紙したときに、ただちに走行紙の供給を停止させて損紙の発生量を抑制するとともに、回転胴への走行紙の巻き付きを防止して回転胴の破損を防ぎ、輪転印刷機からの走行紙の除去をしやすくするために、前記印刷部と前記給紙部との間の走行紙の走行経路上にカッタを設け、センサが断紙を検出したときにこのカッタで走行紙を切断するようにしている。また、センサが断紙を検出したときには、輪転印刷機の稼働を停止させるようにしている。
【０００４】
ところで、断紙が発生したときにこれをいち早く検出させて走行紙を切断しないと、回転胴と回転胴との間の隙間に走行紙が強固に食いついて、走行紙の除去が困難になるという問題を引き起こすほか、版胴やブランケット胴，圧胴等の回転胴に傷を付けたり、破損を生じさせたりするおそれがある。このような問題は、輪転印刷機の印刷速度が高速化している近年、特に顕著である。
【０００５】
輪転印刷機の損傷を防ぐ方法として、断紙検出装置を走行紙に対峙させて配置し、断紙が発生したときの走行紙の変位を検出する方法が採用されている。
前記した断紙検出装置としては、走行紙の変位を検出するシューを走行紙の表面（新聞紙中央の余白部）にスプリングを介して適当な力で押し当て、断紙時の走行紙の変位量をシューの変化量として検出し、リミットスイッチを作動させて断紙信号を出力させる接触式のものが多く採用されている。
【０００６】
このような接触式の断紙検出装置においては、通常印刷時に走行紙が波打ったときや、高速で走行する走行紙によってシューが跳ね上げられたときに、リミットスイッチが作動して断紙として検出しないようにするために、一定幅の非検出領域を設けているのが一般的である。そのため、実際に断紙が発生しても、この非検出領域を超えて走行紙が変位するまでの間は、断紙として検出されないことになり、輪転印刷機の停止を遅らせる原因となっている。
具体的には、新聞印刷輪転機に使用されている現状の接触式の断紙検出装置では、通常印刷時の走行紙の標準位置に対して、走行紙の変位量が２０〜３８ｍｍ以上にならないと断紙検出信号が出力されない。
【０００７】
また、接触式の断紙検出装置に対して、光センサ等のセンサを用いた非接触式の断紙検出装置も多数提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
これら文献に記載の技術では、印刷部のブランケット胴の出口の近くに二対の透過式光スイッチを配置し、各対の光軸を走行紙に対して斜めにして、走行紙が切れてブランケット胴に巻き込まれたときに、切れた走行紙がブランケット胴の出口から当該ブランケット胴の直径（新聞印刷輪転機では通常約３５０ｍｍ）分に相当する頂点まで変位する途中や、ドライヤーの熱風によって大きく波打って、上および下に傾いた光軸の少なくとも一方と交差したときに断紙を検出するようにしている。
【特許文献１】特開平９−８５９３９号
【特許文献２】特開平１１−２８８０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この非接触式の検出装置においても、通常印刷時における波打ちによる走行紙の変位を考慮して、一定幅の非検出領域を設ける必要があるが、走行紙の波打ちの幅は、走行紙の経路上の位置や印刷速度などの条件によって異なるため、透過式光スイッチごとに非検出領域の幅を適切に決定して光軸の位置決めをしなければならない。
しかし、上記の文献に記載の断紙検出装置では、目視による非検出領域の適切な調整が困難で、かつ、複数の透過式光スイッチの各々について光軸の位置調整を行うことも困難であるという問題がある。
【０００９】
また、上記文献に記載の技術は、ドライヤで印刷後の走行紙を乾燥させることを前提としているが、通常の新聞印刷輪転機ではドライヤを備えていないものが多く、さらに、印刷後の走行紙は、折り機に至るまで、ドラッグローラ等で印刷速度に適した大きさの張力が常時付与されているため、特に印刷機の出口付近で走行紙が断紙しても、走行紙はそれほど大きくは波打たず、上記文献に記載の断紙検出装置では確実に断紙を検出することができないおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するために提案されたものであり、非検出領域の適切な調整及び光軸の位置調整が容易で、断紙の検出を迅速かつ確実に行うことができる断紙検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明では、請求項１に記載するように、輪転印刷機の給紙部から折り機の間で発生した走行紙の断紙を、センサによって検出する断紙検出装置において、前記センサの検出線発射部から発射された検出線が、前記走行紙の紙面に対して所定角度傾斜した状態で前記走行紙の走行方向と交差する方向に指し向き、かつ、前記走行紙の表面に照射される前記検出線の照射ポイントが、予め決定された基準位置から所定距離のところに位置するように前記センサを配置した構成としてある。
【００１２】
前記センサは、請求項２に記載するように超音波センサであってもよいし光センサであってもよい。超音波センサは、インクミストや紙粉等による汚染に強く、頻繁に清掃を行う必要がないという利点がある。また、光センサの場合は、光ビームが可視光であってもよいし不可視光であってもよい。検出線として超音波や不可視光ビームを利用する場合は、走行紙に検出線が照射されたときに、照射ポイントを何らかの形で目視することができることが好ましい。
この構成によれば、基準位置に対して、検出線がどの位置に照射されているか、すなわち、非検出領域を加味した検出幅の設定を容易かつ適切に行うことができる。
【００１３】
請求項３の記載するように、前記検出線は、走行紙の走行方向に対して直交する方向に指し向けるとよい。また、請求項４に記載するように、前記基準位置を前記走行紙の一端縁とし、前記走行紙の紙面に対する傾斜角度をα、断紙と判断するために必要な走行紙の位置変化量をＡとすると、前記基準位置からＡcotαの距離のところに、前記照射ポイントを位置させることができる。
【００１４】
輪転印刷機における走行紙の走行経路上のどの位置に、上記したセンサを設けるかは任意であるが、断紙が生じた際に、その影響が走行紙の変位となっていち早く現れる位置であるのがよい。発明者が鋭意検討した結果、請求項５に記載するように、新聞印刷用の輪転印刷機においては、スリッターナイフの下流近傍、印刷部出口近傍及びコンペンセータの出口近傍に設けるとよいことが判明した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、超音波や光ビーム等の検出線を走行紙に照射させ、その照射ポイントを目視で確認することができるようにすることで、通常印刷時における走行紙の波打ち量を加味して非検出領域の幅の設定を行う際に、センサを設ける各位置に応じて、適切な非検出領域の設定を簡単かつ迅速に行うことができる。
特に新聞印刷用の輪転印刷機においては、センサをスリッターナイフの下流近傍、印刷部出口近傍及びコンペンセータの出口近傍に配置することで、断紙をより早く検出することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［発明の実施の形態］
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかり、走行紙に対するセンサの配置関係を説明する斜視図、図２は、図１のＺ-Ｚ方向断面図である。
なお、以下の説明では、センサとしてインクミストや紙粉等による汚染に強く、頻繁な清掃や保守、点検を行う必要がなく、メンテナンス性に優れる超音波センサを用いるものとする。
【００１７】
図１及び図２に示すように、この実施形態の断紙検出装置は、発射部１１ａと受信部１１ｂとからなる超音波センサ１１を主構成要素とする。発射部１１ａから照射された超音波１１ｃは、受信部１１ｂによって受信される。超音波１１ｃを受信した受信部１１ｂは、図示しない輪転印刷機の制御装置に対して、断紙検出信号を出力する。
【００１８】
発射部１１ａと受信部１１ｂとは、超音波１１ｃが走行紙Ｗを横断する方向を指し向くように、好ましくは、走行紙Ｗの走行方向（図1中矢印Ｘで示す方向）に対して直交する方向を指し向くように配置する。
また、発射部１１ａから照射された超音波１１ｃが、受信部１１ｂに到達するまでの間に走行紙Ｗによって遮られ、かつ、超音波１１ｃの照射軸が走行紙Ｗの面に対して角度αで交差するように、発射部１１ａと受信部１１ｂとをそれぞれ、走行紙Ｗの表面側と裏面側とに配置する。
発射部１１ａと受信部１１ｂとは、図示しないブラケットにより輪転印刷機のフレームに一体に取り付けられていて、前記ブラケットのフレームに対する取付位置を変更することで、走行紙Ｗを横断する方向（図１の矢印Ｘと交差する方向）に位置調整を行うことができるようになっている。
【００１９】
超音波１１ｃが走行紙Ｗの表面に照射されるポイント（照射ポイント）Ｐを目視で確認できるようにするために、超音波センサ１１を設置する際には、レーザ発射装置等を併用するとよい。
また、前記した角度αは、断紙が発生したときに、この断紙をいち早く検出するために設定される走行紙Ｗの変位量Ａに基づいて決定される。この変位量Ａとしては、通常印刷時における走行紙Ｗの波打ちを考慮し、波打ちによる最大変位量よりも若干大きいものを選択する。断紙により、走行紙Ｗが変位量Ａを超えて移動すると、超音波１１ｃが走行紙Ｗから外れて受信部１１ｂに受信され、断紙信号が出力される。
【００２０】
この変位量Ａを適切に設定するためには、超音波１１ｃが走行紙Ｗの表面に照射される照射ポイントＰの位置を適切に設定すればよい。超音波センサ１１を設置する際に、レーザ発射装置等を併用することで、照射ポイントＰを目視によって容易に確認することができるようになる。そのため、発射部１１ａ及び受信部１１ｂを一体に取り付けているブラケットとともに、輪転印刷機のフレームに対する発射部１１ａ及び受信部１１ｂの取付位置を変化させることで、照射ポイントＰの位置を簡単に調整することができる。
照射ポイントＰの位置は、予め設定された基準位置からの距離Ｓによって決定することができる。この実施形態において、基準位置は走行紙Ｗの端縁Ｗａである。図２から理解できるように、この距離Ｓと変位量Ａとの間には、Ｓ＝Ａcotαなる関係式が成立する。
【００２１】
前記した変位量Ａと距離Ｓとの関係を、新聞の印刷を行う新聞印刷輪転機の場合を例に挙げて具体的に説明する。
例えば、印刷部の出口において、波打ちによる非検出幅を考慮したときの変位量Ａを約１０ｍｍとして設定する。ここで、角度αを３０°に選択した場合、照射ポイントＰの位置、つまり、走行紙Ｗの端縁Ｗａからの距離Ｓは、Ｓ＝１０cot３０°≒１７．３ｍｍとなる。走行紙Ｗは、通常印刷時において、多少ではあるが、走行方向Ｘと交差する方向（横断方向）に移動する。
【００２２】
印刷部の出口における通常印刷時の横断方向の移動量は、通常は１０ｍｍ以内であるから、距離Ｓ＝１７．３ｍｍは、この値よりも十分に大きい。したがって、変位量Ａを１０ｍｍ程度とし、角度αを３０°に選択すると、通常印刷時に走行紙が横断方向に移動しても、断紙として誤検出されないことはない。
距離Ｓを基準として変位量Ａを決定することも可能である。例えば、距離Ｓを、通常の横断方向の移動量の最大値（前記した約１０ｍｍとする）を基準として、これよりも若干大きい値、例えば１２ｍｍとすれば、断紙を検出するための変位量Ａは、１２ｔａｎ３０°≒６．９ｍｍとなる。
印刷部の出口において波打ちの幅がこの値（６．９ｍｍ）よりも小さい場合は、波打ちによる誤検出が生じないから、この値は有効である。
【００２３】
したがって、角度αを３０°とした場合、超音波１１ｃを照射させる照射ポイントＰの位置を、Ｓ＝１２ｍｍからＳ＝１７．３ｍｍの範囲内に目視で合わせれば、断紙によって走行紙Ｗが６．９ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内まで移動したときに、断紙検出信号を出力できることになる。
この値は、同様の新聞印刷輪転機における従来の接触型の断紙検出装置の変位量（２０〜３８ｍｍ）と比較してかなり小さい値であり、その分、早期に断紙を検出することができることを示している。また、レーザ発射装置等を併用することで、超音波１１ｃの位置の微調整を容易に行うことができるようになるので、前記の変位量を小さく設定することができる。
【００２４】
［超音波センサの他の実施形態］
上記の説明では、走行紙Ｗの表面側に発射部１１ａを配置し、裏面側に受信部１１ｂを配置している。しかし、超音波センサ１１の構成及び発射部１１ａ，受信部１１ｂの配置関係は、上記の説明に限定されるものではない。
例えば、図３に示す例では、発射部と受信部とが一体になった受発信部１２ａを有する超音波センサ１２を用いている。そして、受発信部１２ａを走行紙Ｗの表面側に配置し、超音波１２ｃを反射する反射板１２ｄを走行紙Ｗの裏面側に配置している。
走行紙Ｗの走行方向に対する超音波１２ｃの交差角度及び走行紙Ｗの面に対する角度αは先の実施形態と同様である。
【００２５】
また、図４に示す例では、超音波センサ１３を構成する発射部１３ａ及び受信部１３ｂを、走行紙Ｗの表面側に配置するとともに、走行紙Ｗの走行方向Ｘの上流側と下流側に離間して配置している。また、発射部１３ａから照射された超音波１３ｃを反射する反射板１３ｄを、走行紙Ｗの裏面側に配置している。この実施形態では、図４に示すように、超音波１３ｃは走行紙Ｗの走行方向Ｘに対して、直角ではなく、所定の角度で傾斜して交差することになる。走行紙Ｗの面に対する角度αは、先の実施形態と同様である。
この実施形態においても、上記と同様の手法によって、照射ポイントＰの位置（距離Ｓ）を決定することができる。
【００２６】
上記構成の超音波センサ１１，１２，１３を設ける輪転印刷機上の位置としては、断紙が生じた際に、その影響が走行紙Ｗの変位となっていち早く現れるところを選択するとよい。超音波センサは、上記したようにインクミストや紙粉等の汚染に強いので、あらゆる場所、特に、汚染の激しい場所でも設置が可能である。
図５は、新聞印刷輪転機の概略図である。この新聞印刷輪転機１は、走行紙を連続的に供給する複数の給紙部２と、この給紙部２から供給された走行紙に印刷を施す複数の印刷部３と、印刷部３から送出された走行紙を切断するためのスリッタを備えたドラッグローラ部４と、走行紙の紙コースの変更を行うターンバー部５と、走行紙の余白調整等を行うコンペンセータ部６と、走行紙を折り部８に導くガイドローラ部７とを備えている。
【００２７】
図５に示すような新聞印刷輪転機１においては、超音波センサ１１，１２，１３を、印刷部３の出口近傍（図３中符号Ｉで示す位置）、ドラッグローラ４の下流近傍（同符号IIで示す位置）及びコンペンセータ部６の出口近傍（同符号IIIで示す位置）に設けるとよい。
これらは、断紙が生じた際に、その影響が走行紙Ｗの変位となっていち早く現れる位置であり、このような位置に超音波センサ１１，１２，１３を配置することで、より早く走行紙Ｗの断紙を検出して輪転印刷機の稼働を停止させ、回転胴等の損傷を有効に防止することができるものである。
【００２８】
この場合も、符号Ｉ,II,IIIで示す各位置ごとに、走行紙Ｗの波打ち等による非検出領域の幅を求め、この幅に応じて、走行紙Ｗの端縁Ｗａから照射ポイントＰまでの距離Ｓを決定して、当該位置に超音波１１ｃ，１２ｃ，１３ｃが照射されるように、発射部１１ａ，受信部１１ｂ、受発信部１２ａ，反射板１２ｄ及び発射部１３ａ，受信部１３ｂ，反射板１３ｄの設定を行う。
【００２９】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では、照射ポイントＰの位置を決定するための基準となる位置（基準位置）として、走行紙Ｗの端縁Ｗａを例に挙げて説明したが、照射ポイントＰの位置を簡単に決定することができるのであれば、基準位置は他の位置であってもよい。例えば、回転胴の端縁を基準位置とすることも可能であるし、基準位置となるゲージを、超音波センサ１１，１２，１３の近傍に設けてもよい。
【００３０】
さらに、上記の説明では、印刷部３の出口近傍Ｉ、ドラッグローラ４の下流近傍II及びコンペンセータ部６の出口近傍IIIの三個所に超音波センサ１１，１２，１３を配置するものとして説明したが、断紙を迅速かつ適切に検出することができるのであれば、上記以外の場所を選択することが可能である。また、各位置I,II,IIIに配置する超音波センサ１１，１２，１３の個数も、一個に限らず、必要に応じて二個若しくは三個以上としてもよい。
【００３１】
また、超音波センサに限らず、光ビームを発射・受光する光センサを用いてもよく、光ビームとしては可視光又は不可視光のいずれであってもよい。不可視光を用いる場合は、上記の超音波センサで説明したように、設置の際にレーザ発射装置等を併用するとよい。
また、超音波センサの設置位置は、走行紙の設定変位量及び照射ポイントを予め設定し、照射角度を適宜に計算によって求めて、設置することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、給紙部から連続的に供給した走行紙を、印刷部の回転胴に通して印刷を行なうあらゆる種類の輪転印刷機に適用が可能であり、給紙部から排出部（折り部）までの距離が長い新聞印刷輪転機に特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態にかかり、走行紙に対する超音波センサの配置関係を説明する斜視図である。
【図２】図１のＺ-Ｚ方向断面図である
【図３】超音波センサの他の実施形態を説明する図である。
【図４】超音波センサのさらに他の実施形態を説明する平面図である。
【図５】新聞印刷輪転機におけるセンサの好適な配置位置を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１〜１３  センサ（超音波センサ）
１１ａ，１３ａ  発射部
１２ａ  受発信部
１１ｂ，１３ｂ  受信部
１１ｃ〜１３ｃ  超音波
１２ｄ，１３ｄ  反射板
Ｗ  走行紙
Ｗａ  端縁（基準位置）
Ｐ  照射ポイント
【図１】
2005289549.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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