JPH059734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は折丁を監視するための印刷面監視セン
サーを備えた乱丁監視装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から使用されている印刷面監視センサー
は、発光素子から被測定紙面に光を照射し、その
反射光又は透過光の光量を受光素子により電気量
に変換するものである。

たとえば、特開昭53−39797号公報は検出器を
所定間隔毎に連続して数多く配置した紙幣等の真
偽識別方式を示している。投光器と受光素子との
間に紙幣を挿入して、投光器からの光を紙幣に透
過させ、そのように透過された光を受光素子で受
光する。

特公昭40−3598号公報は、長尺板材の連続的表
面探傷法を示している。この従来例では、１つの
光源と１つの光線検知器を設け、一本の光線ビー
ムを走査させている。

実開昭48−98067号考案は、検出器を遮光部材
内に設置して受光素子に対する遮光効果を良好に
して検出精度を高める光電検出装置を示してい
る。被検出体の通過経路を挟んで、一方の側に受
光器を設け、他方の側に蛍光灯を設けており、光
透過方式を採用している。

特開昭50−150485号公報は、印刷紙の上方にそ
の幅方向に並設され紙幅を検出する複数個の印刷
検出ヘツドと、印刷紙の長さを判定する信号に送
るタイミングセンサと、前記印刷検出ヘツドに接
続され紙破れ信号を発信する装置を備えた紙破れ
検出装置を示している。各印刷検出ヘツドは受光
器とそれに対応する２個の投光器を備えている。
このような紙破れ検出装置にあつては、印刷紙の
紙幅内の検出ヘツドの１部のものによつて紙なし
を検出したとき、紙破れ表示器により１部に紙破
れが有ることを判定する。紙幅内の検出ヘツドの
半数以上が紙なしを検出したときは、印刷中止器
によつて印刷を中止する。したがつて、印刷中
に、印刷紙が破れたり、印刷シリンダに巻きつい
て排出されないことを検出表示し、それにより、
不良印刷を発見して印刷紙の破損を未然に防ぐこ
とが出来る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このような従来の紙破れ検出装置によ
つては、折丁の印刷面の印刷内容の異同判別のよ
うに高い精度を要する検出は行えない。紙が破れ
た部分では反射光がゼロであるため、受光器で受
ける受光量が明確に段階的に変化するが、折丁の
場合は印刷内容の異同があるだけなので受光量が
そのように明確な形で変化しない。また、紙破れ
ならば、紙にズレが生じても、どれか１つの受光
器で紙破れ（つまり受光量の差）を検出すればよ
いが、折丁の判別では位置ズレは誤認を起こすこ
とにつながる。

しかも、投光器と受光器に対して特別な遮光構
造を採用していないと、とくに検出装置が非常に
明るい場所に設置される場合は、投光器から印刷
面を経てきた反射光と投光器以外からきた他の光
とが混在してしまい、検出精度が低下してしま
う。

また、透過方式の従来装置は折丁の印刷面の判
別には使用できない。多数の折丁を積台に積んで
最下の折丁を検出する必要があるが、積台上の各
折丁に光を透過することは実際上不可能である。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠陥
を解消して、発光及び受光の際に他の光が過度に
混入しないようにし、かつ折丁の印刷面がいろい
ろな方向にずれても正確に検出できる乱丁監視装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは、丁合機の折丁積
台に多数の折丁を積んで、折丁積台に設けた印刷
面監視センサーの発光素子から発光した光を折丁
積台上の最下の折丁の印刷面に当て、その印刷面
からの反射光を印刷面監視センサーの受光素子で
受けて電気量に変換する構成にして、外部からの
光を遮断する材料で印刷面監視センサーのフレー
ムを形成し、監視する折丁の印刷面に対向する側
の前記フレームの一面に１つの広い開口を設け、
その開口に対応させてプリントボードを固定し、
前記プリントボードに前記開口の範囲内で前記受
光素子を所定の間隔に数多く配置し、前記受光素
子に対応させて発光素子を前記開口の範囲に数多
く配置し、しかも複数の発光素子からの反射光を
互いにオーバーラツプさせた形で受光しかつ１つ
の発光素子からの反射光を複数の受光素子で受光
するように各受光素子からほぼ等しい距離に複数
の発光素子を配置し、さらに前記プリントボー
ド、前記受光素子及び前記発光素子をすべて前記
フレーム内に固定し、最下の折丁が折丁積台上に
載置された状態で前記開口だけを介して発光及び
受光を行う構成にしたことを特徴とする乱丁監視
装置にある。

［発明の効果］ 以上のように構成された乱丁監視装置による
と、プリントボード、受光素子及び発光素子がす
べてフレーム内に固定されていて、最下の折丁が
折丁積台上に載置された状態でフレームの１つの
開口だけを介して発光及び受光を行うように構成
し、しかも、そのフレームを外部からの光を遮断
する材料で形成しているので、とくに受光素子に
対する遮光効果が良好であり、明るい場所でも高
精度の検出が可能である。

さらに、１つの広い開口の範囲内に数多く設け
た発光素子からの反射光を互いにオーバーラツプ
させた形で受光するように受光素子をその１つの
開口の範囲内に数多くプリントボードに配置して
おり、しかも、１つの発光素子から出た光が折丁
の印刷面で反射された後、反射光が複数の受光素
子で受光されるように各受光素子からほぼ等しい
距離に複数の発光素子を配置したので、折丁の印
刷面が左右方向、前後方向、高さ方向等にずれて
も、折丁印刷内容の異同判別に必要とされる高精
度の検出が可能である。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例
について説明する。

本発明による乱丁監視装置においては、印刷面
監視センサー１０が、フレーム１１、ホルダー１
２、レンズプレート１３、サポート１４、サポー
ト１５、ベース１６、サポート１７、セパレータ
８、受光素子１８、発光素子２１、プリントボー
ド２０等を備えている。

フレーム１１は第２図によく示されているよう
に全体がほぼチヤンネル形状に構成されており、
監視する折丁の印刷面に対向する側の中央上方部
に１つの大きな矩形状の開口１１ａが形成されて
いる。フレーム１１は外部からの光を遮断する材
料で作る。例えば、フレーム１１はアルミニウム
に黒色アルマイト加工を施して作るのが望まし
い。

ホルダー１２はフレーム１１をその内部に収容
するような形状になつている。ホルダー１２はフ
レームとは逆向きのチヤンネル形状をしており、
フレーム１１内をその長手方向に摺動可能に装着
するようになつている。ホルダー１２の上縁には
内側に向つた折片１２ａが形成してある。ホルダ
ー１２の一端には上方に向つた折片１２ｂが形成
してある。

レンズプレート１３はフレーム１１の開口１１
ａに装着する。レンズプレート１３は棒状のレン
ズとプレートが一体になつていて、透明アクリル
で製造し、鏡面仕上にするのが望ましい。もちろ
ん、レンズプレート１３はレンズとプレートを別
体にしてもよいし、一方を省略してもよい。レン
ズプレート１３の巾はフレーム１１と同じ巾にし
てホルダー１２の上縁の折片１２ａによりフレー
ム１１と一体的に保持するようになつている。

サポート１４及び１５はそれぞれベース１６に
プリントボード２０を挾んで、ネジ１９により固
定してある。

プリントボード２０は、通常の電気回路基板が
採用できる。プリントボード２０の中央部には複
数の受光素子１８が一定の間隔で一列に連続して
固定してある。例えば、文庫版（A6）の場合、
これらの受光素子１８はその視野の直径を15mmと
したら互いに10mmの距離毎に配置する。そのよう
な連続した配置にすれば、通常のA6版の折丁で
あれば、受光素子１８全体の視野内についてほぼ
正確な監視が可能となる。それよりも狭い間隔で
連続して受光素子を配置することもできるが、そ
の場合は不必要にコスト高になる可能性もある。
もちろん、監視する折丁の印刷面の種類によつ
て、監視ミスあるいは判別ミスの生じる確率は変
化するものであり、一概に断定することはできな
い。

また、受光素子１８は一列配置でなく、その他
の配置態様（例えば千鳥足状）にすることもでき
る。

受光素子１８は各種のホトダイオード、例えば
シーメンス社製のホトダイオードAFT1O01Wを
採用することができる。このホトダイオードはフ
ラツト形式であり、設置容積を最小限にできると
いうメリツトがある。

それらの受光素子１８の各々の、たとえば両側
の等しい距離に、それぞれ発光素子２１を対にし
て配置する。発光素子２１は発光ダイオードで構
成することができ、設置スペースを節約するため
に小型の発光ダイオードにするのが望ましい。図
示例では、プリントボード２０に穴２０ａを形成
し、そこに発光素子２１を少し埋め込んだ形で固
定している。もちろん、発光素子は他の態様で設
置してもよい。

発光素子２１は緑色の光を発光するようにする
と、検出できる印刷面の色が多くなり、実用的メ
リツトが増える。これだと、黄色に少し弱いだけ
である。

本発明者等の実験によれば、第５図のように６
個の発光素子及び１個の受光素子を組にして一列
に連続して配置すれば、約90パーセントの確率で
折丁の印刷面の異別を判定できることがわかつ
た。

プリントボード２０の端部には前述の組とは違
う一組の受光素子１８′及び発光素子２１′が外部
からの光を遮断する形で固定されている。サポー
ト１４がコの字型に形成されていて、そのサポー
ト１４とプリントボード２０とフレーム１１の両
側とが四角い空間２３を形成している。そのため
空間２３には外部から光が入つて来ない。この組
の受光素子１８′及び発光素子２１′はその空間２
３に配置されているのである。

プリントボード２０の他方の端部側にはコネク
タ２４が固定してある。コネクタ２４は多数の端
子２５をコネクタ基体２６で固定した形になつて
おり、全体がプリントボード２０の端部に固着さ
れている。１つのサポート１７はそのコネクタ本
体２６に固定されている。

コネクタ２４とサポート１５との間では、発光
輝度調整用の抵抗２７がプリントボード２０に固
定されている。

プリントボード２０には必要な電気配線が設け
られており、受光素子１８，１８′、発光素子２
１，２１′、抵抗２７等がコネクタ２４の端子２
５にそれぞれしかるべく電気的に接続されてい
る。

空間２３内の受光素子１８′及び発光素子２
１′は温度補償機能を奏する。これらの受光素子
１８′及び発光素子２１′は外部からの光の影響を
全く受けず、周囲の温度変化のみに影響される。
そのため、これらの受光素子１８′及び発光素子
２１′は他の組の受光素子１８及び発光素子２１
に対して温度センサーとして機能するのである。
すなわち他の組の受光素子１８の温度による特性
の変化をこの組の受光素子１８′及び発光素子２
１′（温度センサー）により補償または補正を行
えるのである。

第１０図はそのような温度補償の機能を概念的
に示している。発光素子コントローラー２９の制
御のもとに発光素子２１′から光を発光し、それ
を温度補償用の被測定物３０に当てる。その反射
光を受光素子１８′で受けて、コントローラー３
１に送る。そのコントローラー３１からの情報を
補償情報として他の組の発光素子２１に適用する
発光素子コントローラー３２に送る。その際、投
光量を制御してもよいし、電気的増幅量を制御し
てもよい。この発光素子コントローラー３２の制
御のもとに発光素子２１を発光させて、その光を
監視すべき折丁の印刷面に投光し、被測定物たる
折丁の印刷面３３で光を反射させる。その反射光
を受光素子１８で受けて、それを増幅器４０に送
り、判定装置すなわちコンピユータ３５へ送るの
である。

そのような印刷面の判別のための判定装置３５
は、例えば特開昭55−30668号に開示されている
判定装置で行うことができる。もちろん、その他
の判定装置を使つて印刷面の判別を行つてもよ
い。

なお、被測定物３０は白色の紙をサポート１４
の内面に張り付けて構成することができる。

第１１図は発光素子２１から発光された光が折
丁の印刷面により反射されて受光素子１８に至る
機構を簡単に説明するための図である。印刷面が
第１１図Ｃに示すようにＡのレベルにあるとき
は、第１１図Ａに示すような明るさとなり、第１
１図(C)のＢレベルに印刷面が存在するときには、
第１１図Ｂに示すような明るさとなる。内側の斜
線の円形部分Ｌ，Ｒ，Ｃが強い光の部分で、外側
の円形部分L′，R′，C′が弱い光の部分を示す。左
右の円Ｌ，Ｒ，L′，R′が発光素子に対応するもの
で、真中の円Ｃ，C′が受光素子に対応するもので
ある。

第１図の例では各受光素子１８の両側の等しい
位置に対をなして発光素子２１が２列に配置され
ているため、レンズプレート１３の表面近く（例
えばＡレベルやＢレベルの高さ位置）では第１１
図Ａ及びＢに示すような光の反射状態となるので
ある。このような状況であると、各受光素子の上
下方向の１つの発光素子においても斜め方向の２
対の発光素子においても、２つの発光素子２１か
らの発光が互いに補完し合い、レンズプレート１
３の表面近くでは、少しぐらい高さ位置に変化が
生じても、受光素子１８への反射光量に実質的な
相違が見られない。

第１２図はそのことを図示したものである。縦
軸に反射光量のゲインＧを示し、横軸にレンズプ
レート１３からの距離Ｄを示している。レンズプ
レート１３からの距離Ｄがある一定値に至るまで
は、反射光量のゲインＧはほぼ一定の状態で維持
される。そのため、実質的に同一の折丁の印刷面
である限り、第１１図に示すＡレベルでもＢレベ
ルでも、受光素子１８が受ける反射光量はほぼ同
じになるのである。それゆえ、最下段の折丁の印
刷面が高さ方向にわずかにずれても、その高さの
ずれによる誤差は実質的に無視し得ることになる
のである。

さらに、同一レベルでの左右・前後のズレに関
しても、相当な許容度を持たせる効果がある。例
えば、前述のように10mmの距離毎に配置した受光
素子１８の視野が印刷面上で直径15mmであると
き、その直径15mmの視野内に反射光が到来するよ
うに第５図に示すように６個の発光素子（１つの
発光素子の片側に３個、反対側に３個を並べて合
計６個）を設けた場合、通常の折丁であれば、多
少のズレが生じても、確実な判別ができる。

第１５図はそのような発光及び発光の補完関係
の説明図である。受光素子１８ａを基準にして説
明すると、その左右両隣りに10mm離れて２個の受
光素子１８ｂ，１８ｃが直線上に配置されてお
り、それらの各受光素子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
の上下両側に発光素子２１ａ〜２１ｆ（合計６個）
が２列に設けられている。受光素子１８ａの視野
は印刷面上で直径15mmであるので、第１１図Ｃか
らも明らかなように、プリントボード２０の表面
では反射光の分だけ倍加されて直径30mm（半径15
mm）となり、３個の受光素子１８ａ〜１８ｃと６
個の発光素子２１ａ〜２１ｆがすべて便宜上示し
たプリントボード２０表面上の視野Ｓの中に入
る。そして１個の受光素子１８ａに対して２個ず
つ発光素子２１ａと２１ｆ，２１ｂと２１ｅ，２
１ｃと２１ｄがそれぞれ対となつて第１１〜１２
図に示したような補完関係を持つ。しかも１つの
発光素子（たとえば２１ｂ）からの光が印刷面で
反射した後複数の受光素子（たとえば１８ａ，１
８ｂ，１８ｃ）で受光される。

本発明の乱丁監視装置においては、前述の印刷
面監視センサー１０を第１３図及び第１４図に示
すように丁合機の折丁積台３に設置して、最下段
の折丁１１の印刷面を監視するようにできる。そ
の際、最下の折丁１１は印刷面監視センサー１０
により監視を受けた後（場合によつては監視を受
けつつ）、万力その他の手段により矢印Ａの方向
へコンベア（図示せず）まで引き出される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による乱丁監視装置に設ける
印刷面監視センサーの好適な一例を示す斜面図で
ある。第２図は第１図に示した印刷面監視センサ
ーの分解図である。第３図は第１図に示した印刷
面監視センサーの平面図である。第４図は第１図
に示した印刷面監視センサーの側面図であり、そ
の一部を切り欠いて示している。第５図は第４図
のＷ−Ｗ線に沿つた断面図である。第６図は第３
図のＶ−Ｖ線に沿つた断面図である。第７図は第
３図のＸ−Ｘ線に沿つた断面図である。第８図は
第３図のＹ−Ｙ線に沿つた断面図である。第９図
は第３図のＺ−Ｚ線に沿つた断面図である。第１
０図は、第１図に示した印刷面監視センサーの温
度補償機構の概念を示すための概略図である。第
１１図は本発明の乱丁監視装置に設ける印刷面監
視センサーによる位置ずれ補正機構を示す説明図
である。第１２図は本発明装置で使用する印刷面
監視センサーにおける印刷面の位置ずれとゲイン
との関係を示すグラフである。第１３図は、この
発明の乱丁監視装置の例を示す平面図である。第
１４図は第１３図に示した乱丁監視装置の概略側
面図である。第１５図は第５図の一部を抜き出し
て発光及び受光の補完関係を示した説明図であ
る。 １１……フレーム、１２……ホルダー、１３…
…レンズプレート、１４，１５，１７……サポー
ト、１６……ベース、１８……受光素子、２０…
…プリントボード、２１……発光素子、２７……
抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 丁合機の折丁積台に多数の折丁を積んで、折
   丁積台に設けた印刷面監視センサーの発光素子か
   ら発光した光を折丁積台上の最下の折丁の印刷面
   に当て、その印刷面からの反射光を印刷面監視セ
   ンサーの受光素子で受けて電気量に変換する構成
   にし、外部からの光を遮断する材料で印刷面監視
   センサーのフレームを形成し、監視する折丁の印
   刷面に対向する側の前記フレームの一面に１つの
   広い開口を設け、その開口に対応させてプリント
   ボードを固定し、前記プリントボードに前記開口
   の範囲内で前記受光素子を所定の間隔に数多く配
   置し、前記受光素子に対応させて発光素子を前記
   開口の範囲に数多く配置し、しかも複数の発光素
   子からの反射光を互いにオーバーラツプさせた形
   で受光しかつ１つの発光素子からの反射光を複数
   の受光素子で受光するように各受光素子からほぼ
   等しい距離に複数の発光素子を配置し、さらに前
   記プリントボード、前記受光素子及び前記発光素
   子をすべて前記フレーム内に固定し、最下の折丁
   が折丁積台上に載置された状態で前記開口だけを
   介して発光及び受光を行う構成にしたことを特徴
   とする乱丁監視装置。