(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されるシートの過不足を検出するシート過不足検出装置と、シートを供給する際に各シートの前後の部分が重ねられた状態で供給する装置と、を備える印刷機であって、
前記シート過不足検出装置は、
シートを送るための紙送りローラと、
この紙送りローラ上のシートに当接し、シートの厚さに応じて変位する検出ローラと、
この検出ローラの変位からシートの厚さに対応する変位を検知するセンサと、
前記紙送りローラと前記検出ローラとによって挟持され、各シートの前後の部分が重ねられた正常な状態で供給されるシートの厚さに対応する変位を前記センサで検出することによって、重なり枚数に対応した判定基準値を設定し、この判定基準値に基づいて、シートが正常な供給状態にあるか、異常な供給状態にあるかを判断する制御回路と、
を備えていることを特徴とする印刷機。
【請求項２】
前記制御回路は、前記検出ローラの移動量がシートの重なり枚数に応じた変化による繰り返しで安定した状態の値を基に、前記判定基準値を設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷機。
【請求項３】
前記制御回路は、前記判定基準値を設定する設定モードと、前記供給状態を判断する判定モードとを切り替えるモード切換部を有し、
該モード切換部は印刷機によって印刷するシートが変わる毎に、給紙運転開始時に設定モードとし、前記検出ローラの移動量を取り込んだ前記判定基準値を設定させることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷機。
【請求項４】
前記検出ローラを揺動自在に支持する支点を有するアームを備え、
前記センサは、前記検出ローラと前記支点との間に設けられた被検出体の変位を検出することを特徴とする請求項１乃至３に記載の印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給されるシートの過不足を検出するシート過不足検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシート過不足検出装置としては、例えば図３及び図４に示すものが知られている。ここで、図３は従来の検出装置の断面図であり、図４は異常時の状態を示す説明図である。
【０００３】
シート（紙）７は、図３に示すように、紙送りローラ（送りローラ）１と、検出ローラ２とによって挟持された状態で走行するようになっている。この際、各シート７は、前後の部分が所定量、重ねられた状態で供給される。紙送りローラ１は、その中心位置が固定された状態で回転駆動されるようになっている。検出ローラ２は、シート７の厚みに対応して上下運動をしながら回転するようになっている。また、ローラ３は、ばね６により調整ねじ５側に押し付けられており、シート７が正常に送られている時には検出ローラ２との間に隙間が生じている。すなわち、シート７が正常に供給されている時には、ローラ３が検出ローラ２によって回転駆動されることがない。調整ねじ５は、機械フレーム１４に上下動可能に螺合されている。リミットスイッチ４は、ローラ３の回転を検知すべく配設されている。
【０００４】
このような構造において、調整ねじ５は、所定の部分的な重なり以上に過剰にシート７が供給された時（図４参照）に、検出ローラ２が当たるローラ３の位置を設定するようになっており、シート７が１枚過剰に供給された際の厚みＡだけ検出ローラ２が上がってローラ３に接触するように調整されている。ただし、この例の場合には、正常時に部分的に２枚の重なり部分があることから、３枚目分の重なり量としてのＡの増加があった際に、ローラ３が回転するように調整されている。
【０００５】
また、ローラ３が検出ローラ２との接触によって回転すると、リミットスイッチ４が作動し、シート７の供給過剰による異常を検知することになる。そして、正常時のシート７の部分的な重なり枚数が変わったり、シート７の厚みが変わったりした場合には、調整ねじ５を調節して、正常時よりシート７の枚数が多いときにローラ３が回転するように、このローラ３の位置を設定する必要がある。また、正常時のシート７の部分的な重なり枚数は、検知装置の設置位置が決まっていれば、シート７の長さによって変わることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように構成された検出装置においては、次のような問題点が内在している。
（１）例えば、印刷しよとするシート７の長さや、厚みが変わる度に調整ねじ５を調節して、ローラ３の正常位置を決める必要がある。従って、調整が面倒であり、時間もかかるという欠点がある。
（２）紙送りローラ１、検出ローラ２、ローラ３の製作誤差により、軸心回りの回転振れがあり、シート７の１枚分の厚みを検知するにはその誤差が大きく作用するため、ローラ３の回転が安定しないことがある。従って、調整が困難になることがあり、また調整に時間がかかるという欠点がある。
（３）また、検出ロ一ラ２及びローラ３の回転は接触による摩擦力で行われるが、摩擦力は不安定であるため、ロ一ラ３の回転が安定しなくなることがある。従って、この点からも、調整が困難であり、時間もかかるという欠点がある。
（４）さらに、シート７の供給が不足した場合の異常は検知できないという欠点がある。
【０００７】
また、検出ローラ２の動きを近接センサて検出するように構成された、例えば実開平３−４６８１０号に記載されたものもあるが、この場合も印刷しようとするシート７の長さや、厚みが変わる度に正常時の厚みを設定し直す必要があるので、調整が面倒で、かつその調整に時間もかかるという欠点がある。
【０００８】
さらに、以上とは全く別の方式て、１枚か２枚以上かを判定し、正常、異常を判断する方式のものもあるが、それらのものについても次のような問題がある。
（５）例えば、超音波を利用して１枚か２枚以上かを判定する方法があるが、この方法は、シート７が例えば内部に空気層を有する再生紙の場合、誤作動し易いという欠点がある。
（６）また、静電容量を利用する方法もあるが、この方法は、シート７の含水率、雰囲気の湿度、温度の影響を受け易いため、作動が不安定であるという欠点がある。
（７）さらに、光の透過を利用する方法もあるが、この方法は、厚いシート７や再生紙等のシート場合、光が透過しないので利用できないという欠点がある。
【０００９】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来の諸問題を解消し、シートの厚さ等によって変化する正常・異常の判定基準を短時間で容易に設定し直すことができ、かつ正常・異常を確実に検出することのできるシート過不足検出装置を備えた印刷機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は、供給されるシートの過不足を検出するシート過不足検出装置と、シートを供給する際に各シートの前後の部分が重ねられた状態で供給する装置と、を備える印刷機であって、前記シート過不足検出装置は、シートを送るための紙送りローラと、この紙送りローラ上のシートに当接し、シートの厚さに応じて変位する検出ローラと、この検出ローラの変位からシートの厚さに対応する変位を検知するセンサと、前記紙送りローラと前記検出ローラとによって挟持され、各シートの前後の部分が重ねられた正常な状態で供給されるシートの厚さに対応する変位を前記センサで検出することによって、重なり枚数に対応した判定基準値を設定し、この判定基準値に基づいて、シートが正常な供給状態にあるか、異常な供給状態にあるかを判断する制御回路と、を備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。ただし、図３及び図４に示す従来例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【００１２】
この実施の形態で示すシート過不足検出装置は、図１及び図２に示すように、枚葉印刷機械におけるシート（紙）７を供給する装置に適用されるものであって、供給されるシート７の過不足を検出するものであり、シート７を送るための紙送りローラ（送りローラ）１と、この紙送りローラ１上のシート７に当接し、シート７の厚さに応じて変位する検出ローラ２と、この検出ローラ２の変位からシート７の厚さに対応する変位を検知する非接触式変位センサ（センサ）８と、正常な状態で供給されるシート７の厚さに対応する変位を非接触式変位センサ８で検出することによって正常判定値（判定基準値）を設定し、この正常判定値に基づいて、シート７が正常な供給状態にあるか、異常な供給状態にあるかを判断する制御回路とをそれぞれ備えている。
【００１３】
上記制御回路は、非接触式変位センサ８からの信号の扱いを切換えるモード切換部９と、後述する設定モードで取り込んだデータを補正演算して決めた正常・異常の判定基準値としての正常判定値を記憶する判定値記憶部１５と、後述する判定モードで非接触式変位センサ８からのデータと判定値記憶部１５の正常判定値とを比較演算して正常・異常を判定し、異常の際には外部へ異常信号を出力したりする演算部１１と、上記補正演算を行ったり、モード切換え指示を行う上位コンピュータ１８とを備えた構成になっている。
【００１４】
以下、上記構成についてさらに詳細に説明する。
すなわち、シート７は、図１に示すように、紙送りローラ１と、検出ローラ２とによって挟持された状態で供給されるようになっている。この際、各シート７は、前後の部分が所定量、重ねられた状態で供給されるように設定されている。紙送りローラ１は、その中心位置が固定された状態で回転駆動されるように設置されている。また、検出ローラ２は、アーム１２の先端側の一端部に回転自在に設けられている。このアーム１２は、その基端側の他端部が機械フレーム１４に支点１３で揺動自在に支持されている。
【００１５】
非接触式変位センサ８は、例えば渦電流式変位センサ、レーザ式変位センサ、超音波式変位センサ等のいずれかによって構成されたものであって、機械フレーム１４に設置されている。この非接触式変位センサ８は、検出ローラ２の移動と連動する物体、例えばアーム１２に取付けられた被検出体１２ａの変位を検出するように構成されている。被検出体１２ａは、上述した渦電流式変位センサ、レーザ式変位センサ、超音波式変位センサ等に対応して、最適な材質のものが用いられている。
【００１６】
また、図１において、６はばねであり、このばね６は、上側の一方の端部が機械フレーム１４に固定され、下側の他方の端部がアーム１２に固定された圧縮ばねによって構成されており、アーム１２に支持された検出ローラ２を常に紙送りローラ１側に押し付ける方向へアーム１２を付勢するようになっている。このばね６の付勢力により、紙送りローラ１と検出ローラ２との間を走行するシート７の厚みの変化に従って検出ローラ２が上下するように構成されている。
【００１７】
非接触式変位センサ８の出力は、アナログアンプ８１で増幅されコントローラ１７のＡ／Ｄ変換器１９でデジタル信号に変換されるようになっている。そして、モード切換部９は、「設定モード」と、「判定モード」とに切換える部分であるとともに、Ａ／Ｄ変換器１９からのデジタル信号をデータ記憶部１０に送るようになっている。また、モード切換えは、上位コンピユータ１８の指示により行われるようになっている。
【００１８】
すなわち、「設定モード」の時は、正常・異常の判定基準である正常判定値を得るために、シート７が正常に供給されている状態において、基データとしての変位センサ８からのデータをデータ記憶部１０に取り込み、このデータに上位コンピュータ１８で誤差等の補正量を加味し、正常判定値として判定値記憶部１５に送り込むようにしている。
【００１９】
また、「判定モード」の時は、非接触式変位センサ８からのデータをデータ記憶部１０に取り込み、演算部１１が判定値記憶部１５の正常判定値と比較し、これにより、供給されているシート７の過剰又は不足を異常として判定するようにしている。演算部１１は上述したように判定モードの際に正常・異常を判定し、その結果を外部に出力するようにしている。上位コンピュータ１８は、モード切換部９の切換え指令や、設定モード時に補正量を加味して正常判定値を作成し、判定値記憶部１５に送るようになっている。表示部１６は、正常判定値や、判定中の現在値データを表示することが可能になっている。
【００２０】
上記のように構成されたシート過不足検出装置においては、枚葉印刷機械によって印刷するシート７が変わる毎に、給紙部運転開始時に「設定モード」になるよう自動設定しておく。すると、シート７が変わる毎に、「設定モード」になり、シート７の供給関始後、しばらく検出ロ一ラ２の移動量を非接触式変位センサ８で検出したデータとしてデータ記憶部１０へ取り込むことになる。
【００２１】
この取り込んだデータは、上位コンピュータ１８で誤差等の補正値を加味して、正常・異常の判定基準値としての正常判定値にして、判定値記憶部１５へ送りむ。これにより印刷しようとするシート７の厚み、及び大きさ（特に搬送方向に沿う長さ）により変わる重なり枚数に対応した値を正常判定直として自動設定することができる。例えば、図２（ａ）に示すように、Ｃ位置に検出ローラ２を設置している場合、シート７の厚さがｔ１であり、シート７の大きさがＬ１で小さ目である時は、初期には紙送りローラ１に対する検出ローラ２の移動量がｔ１、ｔ１×２、ｔ１×３と変化し、その後ｔ１×２、ｔ１×３が繰り返され、この繰り返しで安定する。また、図２（ｂ）に示すように、シート７の厚さがｔ２であり、シート７の大きさがＬ２で大き目である時は、初期にはｔ２、ｔ２×２、ｔ２×３、ｔ２×４、ｔ２×５と変化し、その後ｔ２×４、ｔ２×５が繰り返され、この繰り返しで安定する。
【００２２】
これらの安定した状熊の値を正常値の基データとし、この基データを補正したうえで正常値判定の基準値、すなわち正常判定値として判定値記憶部１５へ記憶させる。上位コンピュータ１８は、所定の適当な時間経過後、判定モードに切換え、非接触式変位センサ８からのデータと、判定値記憶部１５の正常判定値とを演算部１１で比較させ、正常・異常の判定をしながら運転する。そして、シート７の枚数の過剰又は不足による異常があれば、演算部１１から外部へ信号（判定出力）を送り出す。また、表示部１６には、正常判定値又は判定中のデータの表示が行われる。
【００２３】
以上のように作用するので、印刷するシート７の厚さや大きさが変わる場合でも、シート７の供給過剰や不足を異常として検知するための正常判定値を自動的に設定し直すことができ、設定の為の高度な技術が不要となる。すなわち、シート７の厚さ等によって変化する正常判定値を人手を煩わせることなく全く簡単にかつ短時間で設定し直すことができる。
【００２４】
また、検出ローラ２の動きが直径の誤差による影響を殆ど受けない。加えて、超音波や透過光で検出が困難な、シート７の中に空気層や、夾雑物が多い再生紙、厚い紙、プラスチックシート、金属板などのシートでも供給の異常を検出することができ、湿度や温度の影響も殆ど無く安定した作動を得ることができる。したがって、誤作動を起こすことがなく、正常・異常を確実に検出することができる。
【００２５】
しかも、非接触式変位センサ８を用いているので、摩擦抵抗による影響を受けず、かつ摩耗することも無い。従って、長期間にわたって安定的に使用することができる。
【００２６】
なお、非接触式変位センサ８に代えて接触式の変位センサを用いてもよいことは言う迄もない。ただし、上述した理由により、非接触式変位センサ８を用いることが好ましい。
また、枚葉印刷機械に適用した例を示したが他の印刷機やコピー機等に適用してもよいことはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、供給されるシートの過不足を検出するシート過不足検出装置と、シートを供給する際に各シートの前後の部分が重ねられた状態で供給する装置と、を備える印刷機であって、前記シート過不足検出装置は、シートを送るための紙送りローラと、この紙送りローラ上のシートに当接し、シートの厚さに応じて変位する検出ローラと、この検出ローラの変位からシートの厚さに対応する変位を検知するセンサと、前記紙送りローラと前記検出ローラとによって挟持され、各シートの前後の部分が重ねられた正常な状態で供給されるシートの厚さに対応する変位を前記センサで検出することによって、重なり枚数に対応した判定基準値を設定し、この判定基準値に基づいて、シートが正常な供給状態にあるか、異常な供給状態にあるかを判断する制御回路と、を備えているから、シートの厚さや大きさが変わる場合でも、このシートの供給過剰や不足を異常として検知するための上記判定基準値を自動的に設定し直すことができる。したがって、シートの厚さ等によって変化する判定基準を人手を煩わせることなく全く簡単にかつ短時間で設定し直すことができる。
【００２８】
また、検出ローラの動きが直径の誤差による影響を殆ど受けない。加えて、超音波や透過光で検出が困難な、シートの中に空気層や、夾雑物が多い再生紙、厚い紙、プラスチックシート、金属板などの種々のシートでも供給の異常を検出することができ、湿度や温度の影響も殆ど無く安定して作動する。したがって、誤作動を起こすことがなく、正常・異常を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示したシート過不足検出装置の断面図である。
【図２】上記シート過不足検出装置において供給されるシートの厚さを示す図であって、シートの大きさによるフィーダボード上の重なり状態を示す説明図である。
【図３】従来例として示した検出装置の断面図である。
【図４】図３の検出装置により紙の供給の異常を検出する際の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１  送りローラ（紙送りローラ）
２  検出ローラ
６  ばね
７  シート（紙）
８  センサ（非接触式変位センサ）
９  モード切換部
１０  データ記憶部
１１  演算部
１２  アーム
１３  支点
１４  機械フレーム
１５  判定値記憶部
１６  表示部
１７  コントローラ
１８  上位コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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