JP6032814B2 - 丁合機 - Google Patents

Description

本発明は、丁合機に関するものである。

従来の丁合機として、例えば、特許文献１に記載されたようなものがある。図３に、この種の丁合機の概略的な構成を示す。図３に示されるように、丁合機は、用紙を搬送するための垂直な搬送路Ｇと、搬送路Ｇに沿って間隔をあけて配置された複数の用紙トレイ２ａ〜２ｅと、用紙トレイ２ａ〜２ｅに載置される用紙スタック３ａ〜３ｅから用紙を一枚ずつ搬送路Ｇに供給する複数の供給手段４ａ〜４ｅとを備えている。用紙トレイ２ａ〜２ｅから供給される用紙の重送を検出するために、各供給手段４ａ〜４ｅには透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅが備えられている。透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅは、光を照射する投光部１５ａ〜１５ｅと、照射された光を受光する受光部１６ａ〜１６ｅとの対からなっている。ここで、重送とは用紙が二枚以上重ね合わされた状態で用紙トレイ２ａ〜２ｅから供給されることをいう。

丁合を行うにあたり、用紙スタック３ａ〜３ｅが、上流の用紙トレイから用紙トレイ毎に頁順になるように用紙トレイ２ａ〜２ｅに載置される。そして、各用紙スタック３ａ〜３ｅから用紙が供給手段４ａ〜４ｅにより搬送路Ｇに順次供給される。この際、各供給手段４ａ〜４ｅにおいて、用紙トレイ２ａ〜２ｅから送り出された用紙に対して透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅの投光部１５ａ〜１５ａから光が照射され、用紙を通過した光が受光部１６ａ〜１６ｅにより受光されて、当該用紙の光の透過率が検出される。この検出値と予め設定された基準値とが比較され、検出値が基準値より小さい場合には、重送が発生したと判定される。

そして、搬送路Ｇ上において上流側の用紙トレイから供給された用紙に次の下流側の用紙トレイから供給された用紙が順次重ね合わされ、用紙は丁合された状態で搬送路Ｇの下流端の搬送出口Ｅへ搬送される。重送が検出された場合、重送された用紙を含む冊子は搬送出口Ｅを通過した後に、それに続く処理ラインから排除される。

また、丁合機には、特許文献２に記載されたような、透過型光電センサの代わりに、透過型超音波センサを用紙トレイ毎に設け、超音波の透過率に基づいて、各用紙トレイから供給される用紙の重送を検出するものもある。

ところで、デジタル印刷では、頁数が異なる複数種の冊子を頁順に順次印刷することが可能である。このような場合、デジタル印刷で得られた用紙スタックは、頁順に重ねられた一冊分の用紙の組みが複数冊分積層されたものからなっており、丁合する必要がない。デジタル印刷の用紙スタックは、丁合機にかけられることなく専用の給紙機によって給紙され、その後一冊分毎に区分けされ、製本工程に送られる。

これに鑑み、丁合機に給紙機としての機能を備えさせ、デジタル印刷で得られた用紙スタックから用紙を丁合せずに一枚ずつ連続して供給させることが考えられる。

これを図３に示された丁合機で実現しようとすると、デジタル印刷で得られた用紙スタック３ａ〜３ｅを用紙トレイ２ａ〜２ｅに載置しておき、最上流の用紙トレイ２ａの用紙スタック３ａから用紙を一枚ずつ連続して供給し、搬送路Ｇ上において重ね合わせることなく搬送出口Ｅに順次搬送し、最上流の用紙トレイ２ａからの供給が終了したときに、その次の下流にある用紙トレイ２ｂからの供給を開始し、これを最下流の用紙トレイ２ｅの供給が終わるまで行うことになる。それによって、大容量の給紙が可能となり、かつデジタル印刷のための専用の給紙機が不要となりコストが削減できる。

このように丁合機を給紙機として使用する場合においても、用紙の重送を検出する必要がある。しかしながら、一の用紙トレイに頁が異なる用紙が載置されていると、当該用紙トレイから光の透過率が異なる用紙が順次供給されるので、透過型光電センサでは重送を正確に検出することができない。

これに対して、透過型超音波センサでは、超音波は用紙に印刷されたインクの色に影響されない特性があり、超音波の透過率は頁が異なってもほとんど変わらないため、一の用紙トレイから異なる頁の用紙が順次供給されても重送を正確に検出することができる。従って、特許文献２に記載された丁合機を、上記のような給紙機として使えるようにすれば、用紙トレイから、デジタル印刷で得られた用紙スタックの用紙を順次供給しても、重送を正確に検出することができる。

しかしながら、透過型超音波センサは、一般的に透過型光電センサよりも高価なため、用紙トレイ毎に透過型超音波センサが設けられた丁合機はコストが高く付く。

特開平０７−１４９４６８号公報 特開２０１１−１６８４００号公報

したがって、本発明が解決しようとする課題は、給紙機として使用する場合でも重送を正確に検出できる安価な丁合機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る丁合機は、用紙の搬送路を有するフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記搬送路に沿って間隔をあけて配置され、用紙スタックが載置される複数の用紙トレイと、前記用紙トレイのそれぞれと前記搬送路との間に設けられ、用紙スタックの用紙を一枚ずつ前記用紙トレイから前記搬送路へ供給する複数の供給手段と、前記フレームに取り付けられ、前記供給手段により供給された用紙を前記搬送路に沿ってその下流端にある搬送出口へ搬送する搬送手段と、前記供給手段及び前記搬送手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
上流側の用紙トレイから用紙トレイ毎に頁順に載置された用紙スタックのそれぞれから用紙を順次供給して、前記搬送路上において上流側の用紙トレイから供給された用紙にその次の下流側にある用紙トレイから供給された用紙を順次重ね合せ、用紙を頁順に重ね合わせた状態で前記搬送出口に搬送する丁合モードと、
複数の用紙トレイに載置され、一冊分の用紙を頁順に重ね合せたものからなる用紙の組みが複数冊分積層された用紙スタックのうち、一の用紙トレイの用紙スタックから用紙を一枚ずつ連続して供給し、前記搬送路上で重ね合わせることなく前記搬送出口に搬送し、当該用紙トレイからの供給が終了したときに次の用紙トレイからの供給を開始する非丁合モードと、に切り替るようになっており、さらに、
前記供給手段のそれぞれに備えられ、用紙の通過を検出する透過型光電センサと、
前記搬送出口に配置され、用紙の通過を検出する透過型超音波センサと、を備え、さらに、
前記制御手段は、
前記丁合モードのときには、前記透過型光電センサの検出信号に基づいて用紙の重送を検出し、
前記非丁合モードのときには、前記透過型超音波センサの検出信号に基づいて用紙の重送を検出することを特徴とする。

本発明によれば、丁合機は、用紙を丁合する丁合モードと、用紙を丁合せずに給紙だけする非丁合モードとに動作切り替えでき、そして、丁合モードのときには、用紙トレイ毎に設けられた複数の透過型光電センサを使用して重送を検出し、一方、非丁合モードのときには、搬送出口に設けた一つの透過型超音波センサを使用して重送を検出することで、用紙トレイ毎に高価な透過型超音波センサを配置することなく、丁合機を給紙機として使用する場合の重送の検出を正確に行うことができる。それによって、給紙機として使用できる丁合機を安価に提供することができる。

本発明に係る丁合機の構成を概略的に示す側面図である。 図１の丁合機の供給手段の構成を概略的に示す側面図である。 各供給手段に透過型光電センサが備えられた従来の丁合機の構成を概略的に示す側面図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る丁合機について説明する。

図１を参照して、丁合機は、用紙を搬送するための垂直な搬送路Ｇを有するフレーム１と、フレーム１に取り付けられ、搬送路Ｇに沿って間隔をあけて配置された複数の用紙トレイ２ａ〜２ｅとを備える。丁合機は、さらに、用紙トレイ２ａ〜２ｅのそれぞれと搬送路Ｇとの間に配置され、用紙トレイ２ａ〜２ｅに載置される用紙スタック３ａ〜３ｅから用紙を一枚ずつ搬送路Ｇへ供給する複数の供給手段４ａ〜４ｅを備える。

図２に示される通り、供給手段４は、用紙スタック３の上方に配置され、用紙スタック３の最上位の用紙Ｐを順次送り出す用紙送り出し手段５と、用紙スタック３の上部の用紙を互いに分離するためにエアを吹き付けるノズル６とを備えている。用紙送り出し手段５は、本実施例では、用紙の幅方向にのびる水平なバキュームロータ７からなる。バキュームロータ７は、外周面に多数の吸気孔８を備えており、吸気ポンプに接続されている。バキュームロータ７の回転軸にはプーリーが結合され、プーリーはベルト駆動機構に結合されており、それによって、バキュームロータ７は回転駆動される。そして、バキュームロータ７は、吸気孔８からの吸気によって、用紙スタック３の最上位の用紙Ｐを吸着して順次水平方向に送り出す。

さらに、供給手段４は、用紙トレイ２から水平方向に送り出された用紙を垂直下向きに方向転換しつつ搬送路Ｇに送り込む用紙送り込み手段９を備えている。用紙送り込み手段９は、水平な回転軸を有し、互いに接触して配置された一対の駆動ローラ１０及びアイドルローラ１１を備えている。用紙送り出し手段５により用紙トレイ２から送り出された用紙は、順次、駆動ローラ１０及びアイドルローラ１１の間に挿入され、これらのローラ１０、１１の間を搬送されて、搬送路Ｇに送り込まれる。

用紙送り出し手段５と用紙送り込み手段９との間には、用紙の両端縁部を案内する上側ガイドプレート１２及び下側ガイドプレート１３が配置されている。

供給手段４は、さらに、用紙送り出し手段５と用紙送り込み手段９との間に、用紙の通過を検出する透過型光電センサ１４を備えている。透過型光電センサ１４は、用紙トレイ２から送り出される用紙に対して光を照射する投光部１５と、用紙を通過した光を受光する受光部１６との対からなっている。この透過型光電センサ１４は、後述するように用紙トレイ２から送り出される用紙の重送を検出するために使用される。

図１を再び参照して、丁合機は、さらに、フレーム１に取り付けられ、供給手段４ａ〜４ｅにより供給された用紙を搬送路Ｇに沿ってその下流端の搬送出口Ｅに搬送する搬送手段１７、１８を備えている。搬送手段１７、１８は、搬送面が垂直方向にのびるように配置され、各用紙トレイ２ａ〜２ｅと対向する垂直コンベヤベルト１７と、搬送面が水平方向にのび、垂直コンベヤベルト１７の下方に配置された水平コンベヤベルト１８とからなっている。垂直コンベヤベルト１７は、用紙トレイ２ａ〜２ｅのそれぞれから供給された用紙を搬送路Ｇに沿って垂直下向きに搬送する。水平コンベヤベルト１８は、垂直コンベヤベルト１７により搬送されてきた用紙を、搬送路Ｇに沿って水平方向に搬送出口Ｅへ搬送する。こうして、用紙トレイ２ａ〜２ｅのそれぞれから供給される用紙は、搬送路Ｇに沿って搬送出口Ｅに搬送される。

丁合機は、さらに、搬送出口Ｅに配置され、用紙の通過を検出する透過型超音波センサ１９を備えている。透過型超音波センサ１９は、搬送出口Ｅに搬送される用紙に対して超音波を照射する発信部２０と、用紙を通過した超音波を受信する受信部２１との対からなっている。透過型超音波センサ１９は、後述する通り用紙の重送を検出するために使用される。

丁合機は、さらに、マイクロコンピュータ等で構成され、供給手段４ａ〜４ｅ及び搬送手段１７、１８の動作を制御する制御手段２２を備えている。丁合機は、用紙を丁合する丁合モードと、用紙を丁合せずに給紙だけする非丁合モードとを備えている。制御手段２２は、操作パネル（図示しない）からモード切替の入力を受けたときに、丁合モードと非丁合モードのどちらかに切り替えるようになっている。

次に、丁合モードと非丁合モードとのそれぞれにおける丁合機の動作を説明する。
丁合モードでは、用紙スタックは、同じ頁の用紙が重ね合わされたものからなる。そして、用紙トレイ２ａ〜２ｅに、上流の用紙トレイから順に用紙トレイ毎に頁順になるように用紙スタック３ａ〜３ｅが載置される。制御手段２２は、供給手段４ａ〜４ｅに、用紙トレイ２ａ〜２ｅから用紙を順次搬送路Ｇへ供給させる。そして、制御手段２２は、搬送手段１７、１８に、用紙トレイ２ａ〜２ｅから供給された用紙を搬送路Ｇに沿って搬送させ、搬送路Ｇ上において上流側の用紙トレイから供給された用紙にその次の用紙トレイから供給された用紙が順次重ね合されて、用紙が頁順に重ね合わされた状態で搬送出口Ｅに搬送されるようにする。

一方、非丁合モードでは、用紙スタックは、一冊分の用紙を頁順に重ね合せたものからなる用紙の組みが複数冊分積層されたものからなる。そして、当該用紙スタックが複数の用紙トレイに載置され、そのうちの一の用紙トレイの用紙スタックから用紙が一枚ずつ連続して供給され、搬送路Ｇ上で重ね合わされることなく搬送出口Ｅに順次搬送され、当該用紙トレイからの供給が終了したときにその次の用紙トレイからの供給が開始される。

本実施例の丁合機では、用紙トレイ２ａ〜２ｅに、デジタル印刷で得られた、用紙が既に頁順に重ね合わされている用紙スタック３ａ〜３ｅが載置される。制御手段２２は、供給手段４ａに、最上流の用紙スタック２ａから用紙を一枚ずつ連続して搬送路Ｇに供給させ、搬送手段１７、１８に、用紙を搬送路Ｇに沿って搬送出口Ｅに順次搬送させる。このとき、他の用紙トレイ２ｂ〜２ｅから用紙は供給されない。そして、制御手段２２は、最上流の用紙トレイ２ａからの供給が終了したときに、次の下流にある用紙トレイ２ｂからの供給を開始し、以下同じようにして、最下流の用紙トレイ２ｅからの供給が終了するまで給紙を行う。搬送出口Ｅを通過した用紙は、それに続く処理ラインにおいて、一冊分毎に区分けされるようになっている。

このように、丁合機は、通常の丁合モードに加えて、デジタル印刷などで得られた丁合が不要な用紙スタックを一冊分毎に区分けするために給紙だけする非丁合モードを備えており、給紙機として兼用できるようになっている。非丁合モードでは、給紙が最上流の用紙トレイ２ａから順に最下流の用紙トレイ２ｅまで行われるので、大容量の給紙が可能となっている。

次に、本発明に係る丁合機の重送の検出について説明する。
丁合モードでは、制御手段２２は、用紙トレイ２ａ〜２ｅ毎に設けられた透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅを使用して重送を検出する。制御手段２２は、用紙トレイ２ａ〜２ｅのそれぞれから用紙が送り出され、各透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅが用紙の通過を検出したときに、その検出信号に基づいて当該用紙の光の透過率を検出する。そして、制御手段２２は、この検出値と予め設定された基準値とを比較し、検出値が基準値以上のときには重送が発生していないと判定し、検出値が基準値よりも小さいときには重送が発生したと判定する。制御手段２２は、重送を検出したときには、重送された用紙を含む冊子が搬送出口Ｅを通過した後に、それに続く処理ラインから排除されるようにする。

一方、非丁合モードでは、制御手段２２は、各用紙トレイ２ａ〜２ｅに設けられた複数の透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅではなく、搬送出口Ｅに設けられた一つの透過型超音波センサ１９を使用して重送を検出する。非丁合モードでは、上記の通り、複数の用紙トレイ２ａ〜２ｅのうち選択された一の用紙トレイから、用紙が、丁合されることなく順次搬送出口Ｅに搬送される。そこで、制御手段２２は、搬送出口Ｅに設けられた透過型超音波センサ１９が用紙の通過を検出したときに、この検出信号に基づいて当該用紙の超音波の透過率を検出する。そして、制御手段２２は、この検出値と予め設定された基準値とを比較し、検出値が基準値以上のときには重送が発生していないと判定し、検出値が基準値よりも小さいときには重送が発生したと判定する。制御手段２２は、重送を検出したときには、用紙トレイからの給紙を一時的に停止する。

以上のように、制御手段２２は、丁合モードのときには、用紙トレイ２ａ〜２ｅ毎に配置された複数の透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅを使用し、非丁合モードのときには、搬送出口Ｅに配置された一つの透過型超音波センサ１９を使用して、重送を検出する。丁合モードのときには、用紙トレイから同じ頁の用紙（光の透過率が同じ用紙）が順次供給されるので、透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅを使用すれば用紙トレイ２ａ〜２ｅのそれぞれから供給される用紙の重送を正確に検出することができる。

一方、非丁合モードのように、一の用紙トレイから頁の異なる用紙（光の透過率が異なる用紙）が順次供給される場合には、透過型光電センサ１４ａ〜１４ｅでは重送を正確に検出できないが、超音波が用紙に印刷されたインクの色に影響されないことから、透過型超音波センサ１９を使用することで重送を正確に検出することができる。そして、一つの透過型超音波センサ１９が、各用紙トレイ２ａ〜２ｅから供給される用紙が共通して通過する搬送出口Ｅに配置されていることから、どの用紙トレイから給紙がされても重送を検出することができる。

このように、本発明に係る丁合機は、通常の丁合モードと用紙を給紙だけする非丁合モードとに動作切り替えするとともに使用するセンサを切り替えて、用紙の重送を検出する。それによって、高価な透過型超音波センサ１９を用紙トレイ２ａ〜２ｅ毎に配置する必要がなくなるため、給紙機として使用できる丁合機を安価に提供することができる。

１ フレーム
２а〜２ｅ 用紙トレイ
３ａ〜３ｅ 用紙スタック
４ａ〜４ｅ 供給手段
５ 送り出し手段
６ ノズル
７ バキュームロータ
８ 吸気孔
９ 送り込み手段
１０ 駆動ローラ
１１ アイドルローラ
１２ 上側ガイドプレート
１３ 下側ガイドプレート
１４ａ〜１４ｅ 透過型光電センサ
１５ａ〜１５ｅ 発光部
１６ａ〜１６ｅ 受光部
１７ 垂直コンベヤベルト（搬送手段）
１８ 水平コンベヤベルト（搬送手段）
１９ 透過型超音波センサ
２０ 発信部
２１ 受信部
２２ 制御手段
Ｇ 搬送路
Ｅ 搬送出口

Claims (1)

1. 用紙の搬送路を有するフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記搬送路に沿って間隔をあけて配置され、用紙スタックが載置される複数の用紙トレイと、前記用紙トレイのそれぞれと前記搬送路との間に設けられ、用紙スタックの用紙を一枚ずつ前記用紙トレイから前記搬送路へ供給する複数の供給手段と、前記フレームに取り付けられ、前記供給手段により供給された用紙を前記搬送路に沿ってその下流端にある搬送出口へ搬送する搬送手段と、前記供給手段及び前記搬送手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   上流側の用紙トレイから用紙トレイ毎に頁順に載置された用紙スタックのそれぞれから用紙を順次供給して、前記搬送路上において上流側の用紙トレイから供給された用紙にその次の下流側にある用紙トレイから供給された用紙を順次重ね合せ、用紙を頁順に重ね合わせた状態で前記搬送出口に搬送する丁合モードと、
   複数の用紙トレイに載置され、一冊分の用紙を頁順に重ね合わせたものからなる用紙の組みが複数冊分積層された用紙スタックのうち、一の用紙トレイの用紙スタックから用紙を一枚ずつ連続して供給し、前記搬送路上で重ね合わせることなく前記搬送出口に搬送し、当該用紙トレイからの供給が終了したときに次の用紙トレイからの供給を開始する非丁合モードと、に切り替るようになっており、さらに、
   前記供給手段のそれぞれに備えられ、用紙の通過を検出する透過型光電センサと、
   前記搬送出口に配置され、用紙の通過を検出する透過型超音波センサと、を備え、さらに、
   前記制御手段は、
   前記丁合モードのときには、前記透過型光電センサの検出信号に基づいて用紙の重送を検出し、
   前記非丁合モードのときには、前記透過型超音波センサの検出信号に基づいて用紙の重送を検出することを特徴とする丁合機。

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