JPH10120210A - 給紙装置における作動タイミング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製本機の段取りを効率的に行えるようにす
る。 【解決手段】 各給紙装置（フィーダ）１２をサーボモ
ータ２０によって駆動すると共に、刷本に関する所定の
データと給紙装置１２に固有の値とを用いて、集積搬送
コンベア１０の駆動モータ２６と給紙装置１２のサーボ
モータ２０との位相合わせを行い、給紙装置１２の作動
タイミングの最適値を決定する。

Description

【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を調
整する給紙装置における作動タイミング制御方法に関す
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、前記従
来の方法では、フィーダのレジスタストッパ位置やコロ
圧等の他の部位の調節状態を複数のオペレータによって
同時に確認しようとすることができないという問題があ
った。

【０００７】これは、上流側の駆動モータは１つである
ため、１つのフィーダを動かして確認しているとき、他
のフィーダの位相が異なり、寸動させて確認しようとす
る場所が違うため、一人があるフィーダの調節状態を確
認しているときに、同時に他の一人が他のフィーダの調
節状態の確認を行うことができないからである。そのた
め、一人で１つずつのフィーダの調節状態を確認してい
かねばならず、段取りに多大の時間を要していた。

【０００８】又、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もあった。

【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、１／１回転での生産を中断した時のフィーダドラ
ムの位置によって、１／２回転での作動タイミング値が
左右され、次回の調節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、複数のフィーダの調整を効率的に行い、
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制御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
ミング制御方法において、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最適値
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
に調節を行うことができる。

【００１５】又、前記サーボモータによって駆動される
給紙装置を単独高速運転可能とした場合には、複数のフ
ィーダの調節を複数のオペレータによって行うことがで
き、製本機の段取りを短時間で効率的に行うことができ
る。又、フィーダドラム内で詰まった刷本を除去した後
の調節が容易となる。

【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調節
が容易となる。

【００１７】又、前記刷本に関する所定のデータを、生
産終了時に学習により更新するようにした場合には、該
刷本に関する所定のデータ（刷本データ）は、次回どの
フィーダにも使用することが可能となり、データ数は刷
本種類の数で足りるようになる。

【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１
４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３
４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
作動タイミング制御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１
２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１
６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＋λ
n 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３
０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６
２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、
サーボモータによりフィーダを単独高速運転可能なた
め、複数のフィーダの調節を複数のオペレータによって
同時に行えるため、効率的に製本機の段取りを行うこと
ができる。

【００７１】又、入力された製版条件や調節後のフィー
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調節を行うことができ、且つ熟
練を必要とせず、適切な調節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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 秀俊 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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制御方法において、 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最適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制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記サーボモータによ
   って駆動される給紙装置を単独高速運転可能としたこと
   を特徴とする給紙装置における作動タイミング制御方
   法。
3. 【請求項３】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
   ミング制御方法。
4. 【請求項４】請求項１において、前記刷本に関する所定
   のデータを、生産終了時に学習により更新することを特
   徴とする給紙装置における作動タイミング制御方法。