(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刷本を一部ずつ供給し、丁合する製本機における給紙装置の作動タイミング初期設定方法において、
各給紙装置をサーボモータによって駆動し、
給紙装置のフィーダドラム及び集積搬送コンベアの駆動モータの現在位置と、刷本に関する所定のデータと、該給紙装置に固有の値とを用いて、集積搬送コンベアの駆動モータと給紙装置のサーボモータとの位相合わせを行い、
給紙装置の作動タイミングの初期値を決定することを特徴とする給紙装置における作動タイミング初期設定方法。
【請求項２】
請求項１において、前記集積搬送コンベアの駆動モータと給紙装置のサーボモータとの位相合わせを行う際、刷本が集積搬送コンベア上に落下したときの給紙装置のフィーダドラムの角度である落下角を用いるようにしたことを特徴とする給紙装置における作動タイミング初期設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製本機において給紙装置と集積搬送コンベアとの間の作動タイミングの初期値を決定する給紙装置における作動タイミング初期設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製本機では、刷本を一部ずつ供給し、丁合している。ここで、製本するために刷本を折った折丁を、ページ順に揃えて１冊分ずつまとめる工程を丁合という。このとき、刷本を供給する給紙装置と供給された刷本を集積して搬送するコンベアとの作動タイミングがうまく合っていないと、正確な丁合が行われない。
【０００３】
従来、この給紙装置と集積搬送コンベアとの作動タイミングを調整するさまざまな工夫がなされている。
【０００４】
例えば、特開平４−２６９５９４号公報には、製本時において、給紙装置と集積搬送コンベアとの間の作動タイミングを調整する場合、給紙装置をサーボモータで駆動し、集積搬送コンベアの駆動モータとの間で位相制御を行うものが開示されている。
【０００５】
又、従来製本機の段取りは、給紙装置（フィーダ）、ステッチャー、トリマー等上流側を担当するオペレータと、スタッカー、マガジンバンドラー等下流側を担当するオペレータの２名によって行われている。このとき、下流側の段取りは比較的容易であり、通常製本機の段取り時間は上流側の段取り時間に左右されている。従って、作業の終了した下流側のオペレータが、複数あるフィーダの一部の調整を担当することができれば、製本機の段取り時間の大幅な短縮が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の調整方法では、あるフィーダで扱った刷本の作動タイミング値を、同様の刷本を他のフィーダで扱う場合に適用することができず、コンベア駆動用モータとフィーダ駆動用サーボモータの位相差のみを作動タイミング値としていたため、（刷本種類×フィーダ数）のデータが必要となるという問題があった。
【０００９】
又、通常フィーダは、集積搬送コンベアの駒が１ピッチ分移動する間に刷本を一部給紙する１／１回転で生産を開始し、刷本の状態等によりうまく給紙できない時には集積搬送コンベアの駒が２ピッチ分移動する間に刷本を一部給紙する１／２回転に変更するようにしている。
【００１０】
このとき従来は、１／１回転から１／２回転への作動タイミング値の変換方法が存在しなかった。そのため、手動ボタン等により、位相調節を行わねばならず、１／２回転での作動タイミング値を、次回の初期設定時に過去参考データとして採用出来ないという問題があった。
【００１１】
更に、フィーダを直接サーボモータで駆動する場合、刷本がフィダードラム内で詰った際等に、フィーダドラムのみを回転することができず、手動ボタン等によりフィーダドラムのみを回転すると、同期運転を行っている場合、作動タイミングが変わってしまうという問題もある。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてさなれたものであり、複数のフィーダの初期設定を効率的に行い、製本機の段取りを短時間で行うことのできる給紙装置における作動タイミング初期設定方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、刷本を一部ずつ供給し、丁合する製本機における給紙装置の作動タイミング初期設定方法において、各給紙装置をサーボモータによって駆動し、給紙装置のフィーダドラム及び集積搬送コンベアの駆動モータの現在位置と、刷本に関する所定のデータと、該給紙装置に固有の値とを用いて、集積搬送コンベアの駆動モータと給紙装置のサーボモータとの位相合わせを行い、給紙装置の作動タイミングの初期値を決定することにより、前記課題を解決したものである。
【００１４】
本発明によれば、各フィーダに個別にサーボモータを設置し、フィーダドラム及び集積搬送コンベアの駆動モータの現在位置と、各刷本毎に予め決められた所定のデータ（その刷本についてはどれだけの位相差をもって連れ回れば良いかを示す角度を表わす刷本データ）と、各フィーダの位相差を表わす固有値とを用いて、各フィーダのサーボモータが前記集積搬送コンベアの駆動モータに対して所定の位相差となるように、最初に位置決めする際の該サーボモータの駆動量（回転角）を算出するようにして、位相合わせを行うため、効率的に初期設定を行うことができる。
【００１６】
又、前記集積搬送コンベアの駆動モータと給紙装置のサーボモータとの位相合わせを行う際、刷本が集積搬送コンベア上に落下したときの給紙装置のフィーダドラムの角度である落下角を用いるようにした場合には、特に、１／２回転の場合の作動タイミングの初期設定が容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明が適用される製本機を示す概略構成図である。
【００２０】
図１において、１０は集積搬送コンベアであり、１２は集積搬送コンベア１０上の所定位置に刷本を一部ずつ供給するフィーダである。フィーダ１２は、アッパードラム１４、ラップドラム１６及びオープニングドラム１８といったフィーダドラムを有しており、このようなフィーダ１２が集積搬送コンベア１０上に複数個設置されている。フィーダドラムはサーボモータ２０によって駆動され、フィーダドラムの現在位置はフィーダドラム原点センサ２２によって検出される。
【００２１】
集積搬送コンベア１０には、刷本が供給される所定位置を示す駒２４が設けられており、フィーダ１２から集積搬送コンベア１０上へ落とされる刷本は駒２４によって揃えられる。集積搬送コンベア１０は、コンベア駆動モータ２６によって駆動され、集積搬送コンベア１０の現在位置はエンコーダ２８によって検出される。
【００２２】
図２は、フィーダ１２の内部構造を示す斜視図であり、図３は、同じくフィーダ１２の内部を示す側面図である。
【００２３】
図２あるいは図３に示すように、フィーダ１２の上部には、集積搬送コンベア１０に供給する刷本３０を載せる受台３２が設けられている。受台３２の上にセットされた刷本３０は、一部ずつアッパードラム１４のグリッパー１４ａ、１４ｂにより引き出され、アッパードラム１４の回転で背袋側がレジスターシャフト３４に固定されたストッパー３６にあたるまで搬送される。刷本３０がストッパー３６にあたると、グリッパー１４ａ、１４ｂはこれを離す。刷本３０はコロ３８により、アッパードラム１４に押し付けられることによって、ストッパー３６からずれ落ちることなく、ラップドラム１６、オープニングドラム１８におけるサッカーのタコ１６ａ、１８ａにより先端を吸引され、ラップドラム１６及びオープニングドラム１８の回転と共に、図４に示すように開いた状態で集積搬送コンベア１０上に落下する。
【００２４】
又、図５にフィーダ１２の作動タイミングを制御する装置構成を示す。即ち、この構成は、サーボコントローラ４０、シーケンス制御装置５０及びデータ処理装置６０を含む。サーボコントローラ４０は、電源、ＣＰＵ、入力部及び出力部からなる。前記エンコーダ２８の信号はサーボコントローラ４０の入力部に入力され、サーボモータ２０の制御信号はサーボコントローラ４０の出力部より出力される。又、シーケンス制御装置５０は、電源、ＣＰＵ、入力部、出力部及び計算機リンク部からなる。シーケンス制御装置５０の入力部はサーボコントローラ４０の出力部と接続され、又、シーケンス制御装置５０の出力部はサーボコントローラ４０の入力部に接続されている。又、シーケンス制御装置５０の計算機リンク部は、データ処理装置（パーソナルコンピュータ）６０と接続されている。又、シーケンス制御装置５０の入力部には押しボタンスイッチ６２が接続されている。この押しボタンスイッチ６２は、複数あるフィーダ１２のそれぞれを単独で高速運転させる場合等に用いられる。
【００２５】
以下、本実施形態におけるフィーダ１２の作動タイミング初期設定方法について説明する。
【００２６】
まず、データ処理装置６０を操作することにより、各フィーダ１２を駆動するサーボモータ２０を原点復帰させる。次に、押しボタンスイッチ６２により、各フィーダ１２の間の関連を切り離し、各フィーダ１２が単独で高速運転可能となるようにする。これにより、複数のフィーダ１２の調節を複数のオペレータによって同時に行うことが可能となる。ここで、フィーダ１２の調節とは、例えば、刷本３０がストッパー３６にあたるあて止め位置の調節や、ガイドとドラムの隙間の調整や、コロ３８による押付力（コロ圧）の調節等である。フィーダ１２の単独高速運転を可能としたため、以上の調節が短時間で効率的に適切に行うことができるようになった。
【００２７】
全てのフィーダ１２の調節が完了した後、再びデータ処理装置６０を操作して、コンベア駆動モータ２６の現在位置を、エンコーダ２８によって検出し、サーボコントローラ４０に読み込ませる。又、フィーダドラムの現在位置その他、刷本データ及びフィーダ１２の固有値をもサーボコントローラ４０に読み込ませ、サーボモータ２０を始動時において所定の位相差にするための駆動量を計算する。ここで、刷本データとは、刷本の大きさ、厚さ、版式、紙質あるいはページ数によって決まる所定の値であり、その刷本を連れ回るときの所定の位相差を言う。図６（ａ）にグラビア運転の場合の刷本データを示し、図６（ｂ）に活版運転の場合の刷本データを示す。
【００２８】
前記サーボモータ２０の最初の位置決めを行うための駆動量は次のように計算される。なお、ここでコンベア駆動モータ２６の現在位置をｃ、フィーダドラム現在位置をｆ、刷本データをｓ１、フィーダ固有値をλn 、落下角をｄn とする。ここで、落下角ｄn とは、図４に示すように、フィーダ１２のラップドラム１６及びオープニングドラム１８から刷本が離されて、集積搬送コンベア１０上に落下したときのフィーダドラムの角度を表わす。
【００２９】
１／１回転の場合には、次の（１）式によってサーボモータの駆動量を計算する。
【００３０】
サーボモータの駆動量＝ｃ＋ｓ１＋λn −ｆ      …（１）
【００３１】
又、１／２回転の場合には、次の（２）式によりサーボモータ２０の駆動量を計算する。
【００３２】
サーボモータの駆動量＝ｃ／２＋ｓ１／２＋λn ／２＋ｄn ／２＋α−ｆ…（２）
【００３３】
なお、αはフィーダドラムの回転速度が１／２になり、刷本３０の落下速度が遅くなるための補正量である。
【００３４】
１／１回転の場合にサーボモータの駆動量が（１）式で表されるのは、コンベア駆動モータの位置ｃに対してフィーダドラムの位相差がｓ１＋λn であるため、フィーダドラムの位置をｃ＋ｓ１＋λn とすべきところ、フィーダドラムの現在位置が原点でなくｆという位置にあるため、上記位相差からｆを引くことによるものである。
【００３５】
又、（２）式は、以下のようにして導かれる。
【００３６】
（１）式において、（１）式で示される駆動量だけサーボモータを回転し初期設定すると、この駆動量は０となり、（１）式は次の（３）式のように表せる。
【００３７】
ｆ＝ｃ＋ｓ１＋λn       …（３）
【００３８】
これは、初期設定において（３）式が成立するようにサーボモータを駆動させると解釈してもよい。即ち、（３）式が成立つように基準となる刷本にて（基準刷本の場合ｓ１＝０）λn を測定している。
【００３９】
（３）式において、フィーダドラムの角度ｆとコンベア駆動モータの角度ｃとの位相差はｓ１＋λn であり、これは、コンベア駆動モータの角度ｃが何度の時にフィーダから刷本を落すか、つまり、コンベア駆動モータの角度ｃが何度の時に、フィーダドラムの角度ｆを落下角ｄn にするかを決定する角度である。
【００４０】
ここでｃ＝ｃn の時、ｆ＝ｄn とすると（３）式より次の（４）式が得られる。
【００４１】
ｃn ＝ｄn −λn −ｓ１      …（４）
【００４２】
フィーダが１／２回転の時には、フィーダの角度ｆは次の（５）式のようになる。但しｂは定数である。
【００４３】
ｆ＝ｃ／２＋ｂ      …（５）
【００４４】
ｎ番目のフィーダが１／２回転の時は１／１回転時と同様にｃ＝ｃn のときｆ＝ｄn となればよい。これらを（５）式へ代入すると次の（６）式が得られる。
【００４５】
ｂ＝ｄn −ｃn ／２      …（６）
【００４６】
これに（４）式を代入すると次の（７）式が得られる。
【００４７】
ｂ＝ｄn ／２＋λn ／２＋ｓ１／２      …（７）
【００４８】
従って、これを（５）式へ代入すると次の（８）式となる。
【００４９】
ｆ＝ｃ／２＋ｄn ／２＋λn ／２＋ｓ１／２      …（８）
【００５０】
更に、この右辺に補正量αを加えることによって、前記（２）式と等価な式を得ることができる。
【００５１】
このようにして、各サーボモータ２０の駆動量を算出し、算出された駆動量分だけ各サーボモータ２０を駆動し、コンベア駆動モータ２６とサーボモータ２０を同期運転させ、生産を開始する。
【００５２】
押しボタンスイッ６２により（あるいは他の手段でもよい）、１／１回転から１／２回転への変更信号がシーケンス制御装置５０を通じてサーボコントローラ４０に入力された場合、フィーダドラムの現在位置ｆをサーボコントローラ４０に読み込ませ、次の（９）式によりサーボモータ２０のタイミング調整のための駆動量を計算する。
【００５３】
サーボモータ駆動量＝ｄn ／２＋α−ｆ／２      …（９）
【００５４】
その後、算出された駆動量だけサーボモータ２０を駆動し、１／２回転として生産を続行する。
【００５５】
ここで、本実施形態では、押しボタンスイッチ６２（あるいは他の手段でもよい）により、刷本３０が集積搬送コンベア１０に供給される場所を、自動的に１駒分ずらす（集積搬送コンベアが停止した状態でフィーダドラムを１８０°回転する）機能をも付加している。これにより、１／２回転の場合でも、フィーダ１２から集積搬送コンベア１０への刷本３０の供給を正確に行うことが可能となる。
【００５６】
なお、１／１回転から１／ｚ回転へ変更する場合にも、同様に、βを１／ｚ回転時の補正量として、サーボモータの駆動量を次の（１０）式によって算出するようにすればよい。
【００５７】
サーボモータの駆動量＝ｄn ／ｚ＋β−ｆ／ｚ      …（１０）
【００５８】
又、刷本がフィーダドラム内で詰まった場合には、以下のようにフィーダを回転させて刷本を除去すればよい。
【００５９】
まず、押しボタンスイッチ６２より、フィーダドラムの現在値記憶ボタンＯＮの信号が入力されると、サーボコントローラ４０に、そのときのフィーダドラム現在値が格納される。これをフィーダドラム記憶値という。
【００６０】
次に、オペレータは押しボタンスイッチ６２を押して刷本の詰まっているフィーダドラムのサーボモータ２０を駆動して、詰まった刷本を除去する。
【００６１】
次に、押しボタンスイッチ６２により、フィーダドラムの現在値記憶ボタンＯＦＦの信号が入力されると、サーボコントローラ４０に、刷本除去作業後のフィーダドラム現在値が読み込まれ、次の（１１）式によりサーボモータ駆動量が計算される。
【００６２】
サーボモータ駆動＝（フィーダドラム記憶値）−（フィーダドラム現在値）…（１１）
【００６３】
刷本除去後、（１１）式で求められた値だけサーボモータ２０を駆動することにより、その後コンベア駆動モータ２６とサーボモータ２０の同期運転が可能となる。
【００６４】
生産終了時には、次に示すような計算を行い、刷本データを更新して、新しい刷本データｓ２をデータ処理装置６０に格納する。
【００６５】
即ち、１／１回転の場合には次の（１２）式により、刷本データｓ２を計算する。
【００６６】
ｓ２＝ｆ−ｃ−λn       …（１２）
【００６７】
又、１／２回転の場合には、次の（１３）式により刷本データｓ２を計算する。
【００６８】
ｓ２＝（ｆ−ｃ／２−λn ／２−ｄn ／２−α）＊２      …（１３）
【００６９】
このようにして得られた刷本データｓ２に対して、例えば最小値及び最大値を捨てて残りの値に対して平均をとることにより、位相差を吸収するようにすれば、この新しい刷本データｓ２は、次回の生産においてどのフィーダ１２にも利用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、調節後のフィーダドラムと集積搬送コンベアとの位相差から刷本データを計算し、蓄積するようにしたため、このデータを参照することにより効率的に初期設定を行うことができ、且つ熟練を必要とせず、適切な初期設定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による製本機の概略構成図
【図２】本実施形態のフィーダを示す斜視図
【図３】本実施形態のフィーダの側面図
【図４】本実施形態においてフィーダが刷本を供給する様子を示す側面図
【図５】本実施形態における作動タイミングの制御をする装置を示すブロック線図
【図６】刷本データを示す説明図
【符号の説明】
１０…集積搬送コンベア
１２…フィーダ
１４…アッパードラム
１６…ラップドラム
１８…オープニングドラム
２０…サーボモータ
２２…フィーダドラム原点センサ
２４…駒
２６…コンベア駆動モータ
２８…エンコーダ
【図１】
0003786481.tif 000002
【図２】
0003786481.tif 000003
【図３】
0003786481.tif 000004
【図４】
0003786481.tif 000005
【図５】
0003786481.tif 000006
【図６】
0003786481.tif 000007