(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
新聞紙等の折帖をずれ重ねて搬送し、レーザーセンサーを用いて折帖を計数し、任意の設定数毎に区分する装置における折帖計数装置であって、ずれ重ねて搬送する搬送経路にその移送方向面が互いに約１１０度乃至１５０度で交差し折帖の移送方向が変更される段差部を設け、前記レーザーセンサーを該段差部に極めて近い下流側でしかもその下流側移送面にほぼ直交して配置し、該レーザーセンサーのレーザービームを折帖の先端部が横切った後にその方向変更を円滑に行い、且つ、該折帖の先端部のレーザービーム反斜面がレーザーセンサー方向に変位するのを防止するごとく、該レーザービーム位置の極近い下流側に風圧を与えるようにエアーノズルを設けたことをと特徴とする折帖計数装置。
【請求項２】
新聞紙等の折帖をずれ重ねて搬送する手段と、レーザーセンサーを用いて折帖を計数する手段と、任意の設定数毎に区分する区分板と、区分板から小束を受ける受板と、順次小束を受入れる半旋回受台と、任意の最終束を受入れるとこれらの束を機外に搬送する押し出し手段とを有し、前記折帖を計数する手段は請求項１に記載の折帖計数装置により構成されていることを特徴とする折帖区分搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速輪転印刷機から供給される新聞その他の印刷物を、その流れを阻害することなくこれに順応した状態で端数束から標準束まで所定の束を作成するための装置に係り、特に計数区分を行う印刷物小束作成のための計数区分装置の新規な構造に関する。なお、本明細書において新聞その他の印刷物の任意枚数を折り畳んだものを「折帖」と呼ぶこととする。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特公昭５７−２８６６４号公報に記載されているごとき公知の印刷物小束作成のための計数区分装置においては、ずれ重ねられて送られてくる例えば新聞紙等の折帖印刷物が、移送用ロ−ラ群およびこれに掛け渡されたバネ条からなるベルトによって、その両側から挟持された状態で移送される。そして、その移送路の途中に計数器を設けることにより、該ずれ重ねられた折帖の部数を計数し、設定された部数と計数器のカウント数に従って、該ずれ重ねられた折帖の移送を一時的にせき止める区分爪を駆動し、その間に既定数の折帖群の最後の折帖を引き抜くとともに、これら一定の帖数の折帖を受板上に受止めた後、例えば次工程の結束機などへ移送していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、普通にずれ重ねられて移送される折帖にレーザー光を照射し、その反射光を検出すると、連続して移送される折帖の端部とその前の折帖の検出最終位置における反射光量との差が小さく、検出器のノイズや折帖自身の表面の変位等により計数誤差が発生する恐れがあった。そこで、このようなずれ重ねられて高速で移送される新聞紙等の折帖を正確に計数し、設定された部数毎に確実に区分するには、例えばレ−ザ−光を用いた計数器を折帖の移送手段内に適性に組み込み、高速移送中の部数を正確に計数する必要がある。
本発明は、特に該折帖の移送経路と計数器との配置関係を改善することにより、更に折帖の移送を円滑にする手段を備えて、高速移送されるずれ重ねられた折帖を誤動作なく検出計数し、正確に指定された部数の束を構成するための移送および計数区分装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、新聞紙等の折帖をずれ重ねて搬送し、レーザーセンサーを用いて折帖を計数し、任意の設定数毎に区分する装置における折帖計数装置であって、ずれ重ねて搬送する搬送経路にその移送方向面が互いに約１１０度乃至１５０度で交差し折帖の移送方向が変更される段差部を設け、前記レーザーセンサーを該段差部に極めて近い下流側でしかもその下流側移送面にほぼ直交して配置し、該レーザーセンサーのレーザービームを折帖の先端部が横切った後にその方向変更を円滑に行い、且つ、該折帖の先端部のレーザービーム反斜面がレーザーセンサー方向に変位するのを防止するごとく、該レーザービーム位置の極近い下流側に風圧を与えるようにエアーノズルを設けたことをと特徴とする折帖計数装置。
また、新聞紙等の折帖をずれ重ねて搬送する手段と、レーザーセンサーを用いて折帖を計数する手段と、任意の設定数毎に区分する区分板と、区分板から小束を受ける受板と、順次小束を受入れる半旋回受台と、任意の最終束を受入れるとこれらの束を機外に搬送する押し出し手段とを有する折帖区分搬送装置において、前記折帖を計数する手段は請求項１に記載の折帖計数装置とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を新聞紙の小束作成機について説明する。
図１は、本発明の装置を用いた新聞紙束作成機の概要を示しており、高速で印刷され、任意の頁建てに構成された印刷物である新聞紙折帖が順次ずれ重なって、導入ドラム１により受入られる。この場合、折帖が新聞紙であれば例えば、３２頁建て、１６頁建てや通常の夕刊で８頁建て等もあり得る。
ここで、導入ドラム１と排紙ローラ３の間にはワイヤーコード２が巻回され、同様にローラＲ１、Ｒ２とメインドライブローラＲＭにもワイヤーコード２が巻回されてベルト部Ｖ１を構成し、これらの２組のワイヤーコード群は夫々送りベルトを構成し、該一対のベルトにて挟持されながら複数の新聞紙折帖が連続的に高速で移送される。
【０００６】
一方、メインドライブローラＲＭと押えローラ５間にも一群のワイヤーコード２からなるベルトが巻回されていてベルト部Ｖ２を構成し、上記ベルト部Ｖ１とベルト部Ｖ２が、ある鈍角を形成している。そして、ベルト部Ｖ２に対向する位置には図示のごとく段差ローラ４と吐出ローラ８とに巻回された、やはり一群のワイヤーコード２からなるベルト部Ｖ３が設けられており、上記押えローラ５は、ベルト部Ｖ２の終端部で、かつベルト部Ｖ３の段差ローラ４よりやや下流側で該ベルト部Ｖ３を押圧している。
【０００７】
吐出ローラ８の位置にはこれに対向して引き抜きローラ７が設けられており、これら一対のローラ７、８は、後述するごとく通常はずれ重ねられた折帖を挟持しながら送るとともに、区分動作後はせき止められ停止されかつ重なり合った折帖より下流側の新聞紙折帖を強制的に引き抜き移送する作用をも持っている。
図中、吐出ローラ８の前下方には順に主受板１３、下受板１４が設けられており、夫々一時的に必要部数の新聞紙折帖を受け止め、必要適時に、更に下方のターンテーブル１６に設けられたガイド付き開閉囲い板１８内に落下させるごとく、それぞれの受板１３、１４は左右に開閉する一対の受板部材（詳細は省略）により構成されている。
【０００８】
上記ターンテーブル１６は、上記ガイド付き開閉囲い板１８のほかに、図中中央背面には任意数区分された多数の新聞紙折帖を更に複数段積み重ねた後、これらを前方に押し出すためのプッシャー１５を有するとともに、該テーブル１６の上面には移送、計数区分される新聞紙折帖の厚さ、性状に応じて、更にプッシャーの動きと連動して突出位置及び退避位置で出入り可能な、馬の背部材１７を備えており、更にこれらのターンテーブルは図に概略示されているごとく、例えば独立した駆動機構により１８０°交互に半旋回駆動するための機構を有している。また、図中符号１２で示される紙揃え板は主受板１３の前方に揺動自在に支持されており、例えば回動板に枢支されたアームにより、任意数計数区分されて主受板上に積み重ねられた折帖束の紙端を押し揃えるものである。
更に、また、カンザシロ−ラ６はア−ムを介して抑えロ−ラ５の軸芯を中心として揺動可能に設けられている。
【０００９】
図２、図３は何れも本発明の主要構成部分である新聞紙折帖移送のためのベルト部Ｖ１、Ｖ２が互に鈍角で交差し、段差部２０を形成している状態を示している。
即ち、ずれ重ねられて順次挿入される新聞紙の各折帖Ａ１〜Ａｎは、図２の左端部においてベルト部Ｖ１に対し導入ドラム１により挟持され、該ベルト部Ｖ１に従ってメインドライブローラＲＭ方向に進行する。
【００１０】
一方、ワイヤーコード２はメインドライブローラＲＭと押えローラ５に巻回されてベルト部Ｖ２を構成し、両ベルト部Ｖ１、Ｖ２は例えば約１３５°程度の角度の段差を構成するごとく、各ベルト部Ｖ１、Ｖ２を構成するワイヤーコード２が夫々メインドライブローラＲＭに巻回されている。従って、ベルト部Ｖ１により該ベルト方向に移送される各折帖Ａｎの先端部がメインドライブローラＲＭの外周近傍でベルト部Ｖ２と交差する段差部２０によりその方向を変更され、以後ベルト部Ｖ２により案内される。ここで、実施例においてはベルト部Ｖ１とベルト部Ｖ２との交差する角度を約１３５°としたが、この角度は約１１０°乃至１５０°程度の範囲で選択することができる。
【００１１】
本発明の第１、第２の特徴であるレーザー計数器（以後明細書においてレーザーセンサーと呼ぶ）１１と段差部２０との関係を示す（詳細は、図４、図５により後述する）と、レーザーセンサー１１は図外の基枠に取り付けられたブラケット上に固定され、その照射位置を該ベルト交差位置即ち段差部２０のやや下流側としている。更にこの実施例においては、その照射方向を上記ベルト部Ｖ２に対しほぼ直交するごとく調整されている。なお、レーザーセンサー１１自身の構成は公知の形式のものであって、レーザービームを照射しその反射光の受光波形を検出処理することによって、折帖の先端部を検出計数する形式のものである。
【００１２】
次に、本発明の第３の特徴であるエア−ノズル１０がその先端を上記ベルト部Ｖ１、Ｖ２の交差部近傍に向けて設置されている。そして、該エアーノズル１０からエア−により、各折帖Ａｎの先端部がベルト部Ｖ２により方向変更を始める位置とほぼ等しい位置において、折帖先端部の方向変更を助長し、更に湾曲された折帖の紙表面が上記レーザーセンサー１１のレーザー照射方向に振動や変位を生じないように、折帖表面を継続的に押圧するごとく構成されている。
【００１３】
図２、図３は、本発明に係る新聞紙折帖の移送および計数区分機構の主要構成部分であるが、両図は同一の部材構成からなり、ただし図２は区分爪９が上昇状態、図３は同じく区分爪９が下降状態を示している。
即ち特に図２において、略く字状の主ア−ム３０の一端はメインドライブロ−ラＲＭの回転支軸と同軸上に揺動自在に支持されており、該主ア−ム３０のほぼ中間掘曲部に２個の中間ロ−ラＲ３、Ｒ４が、その主ア−ム３０の先端部には引抜きロ−ラ７が夫々支持されている。そして引抜きロ−ラ７は、該２個の中間ロ−ラを介してメインドライブロ−ラＲＭとをワイヤ−コ−ド２によるベルトを巻回することにより駆動されるものである。
【００１４】
さらに、該メインドライブロ−ラＲＭの軸と同軸に、区分爪９を上昇、下降自在に支持するための区分爪ア−ム３１が軸支され、該区分爪ア−ム３１の先端にブラケット３２を介して上記区分爪９が固定されている。なお、実施例の説明において「区分爪」の用語を用いているが、これはその形状を限定するものではなく、従来公知の区分板であっても差し支えない。
符号Ｃ１は主ア−ム３０と区分爪ア−ム３１との間に設けられたシリンダであって、これを作動させることにより主ア−ム３０に設けられた引抜きロ−ラ７の通常の位置から区分爪９を、即ち区分爪ア−ム３１、ブラケット３２及び区分爪９を主アーム３０と独立して下降するように回動させ、折帖の流れをせき止める。
【００１５】
なお、引抜きロ−ラ７、吐出しロ−ラ８および区分爪９の位置関係を１つの実施例において説明すると、通常の新聞紙が印刷物折帖である場合には、該引抜きロ−ラ７と吐出しロ−ラ８の軸心を結ぶ線に対し、区分爪は上流側約２５mmの位置に設けられており、さらに通常その爪先端は引抜きロ−ラ７の外周面から約１０mm後退した位置にセットされている。しかし、これらの位置関係はいずれも、折帖のサイズや頁建て数等に応じても自在にセットすることができる。さらに印刷物の種類、折帖の厚さ等によっても変更される。
【００１６】
また、吐出しロ−ラ８に対する引抜きロ−ラ７の間隔は、シリンダ−Ｃ２で主ア−ム３０を回動させることにより変更可能であり、さらに、引抜きロ−ラ７のセット、リセット等も該シリンダ−Ｃ２により行う。そして通常の、即ち図２に示すごとく区分爪が上昇している時は、引抜きロ−ラ７と吐出しロ−ラ８との間が、例えば新聞紙の場合その新聞紙折帖の４〜５部がずれ重なって挟持されながら移送され得る間隔となっている。
また、引抜きローラ７により折帖表面に適正な押圧力を付与することによって、各折帖の吐出し動作を正確にし、且つ、せき止められた折帖群下方から先の小束に入るべき折帖を確実に引抜くために、シリンダーＣ２において主アーム３０の位置を制御している。
【００１７】
図３に示すごときせき止め状態においては、順次連続して送られた後続の折帖はベルト部Ｖ３と押えローラ５との間で挟持され、更にカンザシローラ６によりその側方への移動を規制される。そして、ベルト部Ｖ３の裏面には支持板１９が揺動可能に設けられており、シリンダーＣ３によりその積み重なった複数の折帖をベルト部Ｖ３共々支持する構造となっている。従って、先の計数区分済み折帖束の受板上での処理中は、後続の折帖がこの位置で待機させられる。
【００１８】
図４、図５は本発明の特徴の１つであるレーザーセンサー１１と他の特徴であるエア−ノズル１０の夫々の配置およびこれによる正確な計数動作が可能な状態を説明するためのもので、移送段差部付近における折帖Ａ１〜Ａｎの位置と該手段との関係を示している。
折帖を移送計数中のある時点において、図４に示すごとく、例えば折帖Ａ１はすでにベルト部Ｖ２と段差ローラ４とに挟持され、折帖Ａ３はその先端部がレ−ザ−光位置を通過し、その先端部に続く紙面により、レ−ザ−光を反射しながら該レーザーセンサーのレ−ザ−検出器から遠ざかっている。そして、次の折帖Ａ４の先端が該レーザーセンサー１１のレ−ザ−ビ−ム中に突入する瞬間を表している。ここで重要なことは、該折帖Ａ４先端部がレ−ザ−ビ−ム中に突入する箇所が、丁度ベルト部Ｖ１からベルト部Ｖ２によって折帖Ａ４の先端部から次第に湾曲されて、移送方向を変更され始める位置、即ち段差部２０に対応することである。
【００１９】
図５は図４の状態から少しの時間が経過し、折帖Ａ４の先端と次の折帖Ａ５の先端との中間部がレ−ザ−ビ−ムの照射位置に来た状態を示している。
両図から明らかなごとく、折帖Ａ４はその先端を段差部において偏向されてベルト部Ｖ２に沿って移動し、図４における検出器と折帖Ａ４の検出部である先端との距離に比べてレ−ザ−光の反斜面が大きく離れていることが明らかである。すなわち、該図５からも明らかなごとく、レ−ザ−ビ−ムの反射位置と反射先の受光器との距離は、該レ−ザ−ビ−ムの照射方向と、これに対する折帖Ａ４の偏向度合、すなわち、折帖Ａ４の傾きにより幾何学的に決定される。
従って、例えば図４において先の折帖Ａ３の検出出力がなるべく小さくなった、即ち反射面がなるべく受光器から遠くに来たところで、次の折帖Ａ４の先端がレーザービーム内に入ることにより、反射光検出出力が急激に増大するように構成されている。
更に同図で明らかなごとく、レーザーセンサー１１は段差部２０の下流側におけるベルト部Ｖ２に対して、ほぼ直交した状態に設置されている。これはレーザービームの照射方向と、それに交差する折帖端部反射面との関係において最良の反射面を得るごとく設定したものであって、例えば段差部におけるベルト部Ｖ１、Ｖ２の交差角度の変更等によっても、任意に変更が可能であることは言うまでもない。
【００２０】
図６は、本発明におけるレーザーセンサーの受光器による検出出力波形（Ａ）と、その微分値出力（Ｂ）を示している。
例えば折帖Ａｎに対応する出力波形Ｇｎにおいて、レーザーセンサーのレ−ザ−ビ−ム内に折帖先端が突入すると波形は急激に立上がり（図において電圧は反転）、その先端部が通過するとその反射光は徐々に減少するので波形は次第に降下する。そして、該出力は次の折帖の先端を検出する直前に最低となる。従って、これらＧ１〜Ｇｎを微分すると、図６（Ｂ）に示すようなパルス状の出力Ｐ１〜Ｐｎを得ることができる。該パルス状出力をある閾値Ｌ０でカットし、矩形パルス波（Ｃ）を得るとともに、これをカウントすることにより夫々の折帖Ａｎに対応した数を計数することができる。
【００２１】
これに対し、図７は従来方式による折帖先端のレーザーセンサーに依る出力波形と、その波形処理を示している。図からも明らかなように、夫々ずれ重なって一定方向に移送される（段差部を有していない）各折帖の通過に伴う出力波形は一度微分して、その立上がり部分の出力であるパルス状波の一定閾値Ｌ０以上を矩形パルスに変換してカウントするものであるから、ノイズを除くためには、第１に出力波形の最大値即ち各折帖の先端部による反射出力と最小値即ち各折帖が次の重ねられた折帖の端部の寸前の位置で決定される折帖先端部による急激な出力増加（微分値の大きさ）が重要であり、レーザー光検出器から最も距離が離れた位置での反射出力との差が大きい程上記閾値を大きく取ることができるので、結果的にノイズを確実に除去することができることになる。
従って、本発明の特徴であるレーザーセンサーの取付位置を移送路途中に設けられた段差部近くの下流側で、しかも該下流側移送面にほぼ直交して配置することにより上記のごとき作用効果を奏するものである。
【００２２】
更に、図７の波形ＧｎにおけるＸ部分のごとき出力が検出される場合がある。これは、例えば移送中の折帖Ａｎの受光面が移送中の振動や不自然な湾曲等により、一時的にレ−ザ−センサーの受光器側に変位することによるノイズであり、この様な一時的な変位が発生すると検出出力が瞬間的に増大し、微分出力Ｐｘが発することになる。そして、この様な出力はしばしば閾値を越え、誤カウントの原因となることがある。従って、本発明の特徴はこの様な誤カウントを防止するために、上記各折帖の先端が段差部２０を通過すると、その下流側の面に沿ってスム−ズに折帖を湾曲させ、特にそのレーザー光反射面が進行方向と逆に或いはレーザー光照射方向に変位することのないように、その背面を風圧により継続的に押し続けることが効果的であり、このためエア−ノズル１０を設置するものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の第１の特徴である、レーザーセンサーを折帖移送路の段差部近くの下流側に配置したことにより、折帖先端部における検出出力の微分値を格段に大きくとることができ、レーザーセンサーによる計数誤差を極めて少なくすることあできる。
また第２に、レーザーセンサーを下流側移送面に対しほぼ直交して配置することにより、その段差部における折帖の方向変更度合いとあいまって、より確実な検出出力波形を得ることができる。
本発明の第３の特徴である、折帖のレーザービーム反斜面がレーザーセンサー方向に変位するのを防止するごとく風圧を与える位置及び方向に、エアーノズルを設けたことにより、折帖紙面の振動や不測の移動によるカウンターの誤動作を防止することができる。
従ってさらに、これらの計数装置と本発明の他の移送機構との結合により、高速でかつ確実な計数及び搬送区分のできる折帖区分搬送装置を提供することが可能である。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折帖区分搬送装置の要部概略図である。
【図２】図１における計数装置部分の拡大説明図である。
【図３】図２と同様部分の他の作動状態を示す説明図である。
【図４】計数装置の作動説明図である。
【図５】計数装置の作動説明図である。
【図６】本発明に係るレーザーセンサーによる検出出力処理説明図である。
【図７】従来例におけるレーザーセンサーによる検出出力処理説明図である。
【符号の説明】
１  導入ドラム
２  ワイヤーコード
３  排紙ローラ
４  段差ローラ
５  押えローラ
６  カンザシローラ
７  引き抜きローラ
８  吐出ローラ
９  区分爪
１０  エアーノズル
１１  レーザーカウンター
１３、１４  受板
１６  ターンテーブル
２０  段差部
３０  主アーム
ＲＭ  メインドライブローラ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３  ベルト部
【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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