JP2905312B2 - 紙葉類の重送検出装置 - Google Patents
紙葉類の重送検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、製本に先立って丁合
機などにより印刷済み紙葉類をページ順に揃える際など
において、紙葉類の重送、即ち本来一枚ずつ送られてく
るはずのものが二枚以上重なって送られてくることを搬
送の途中で検出するための検出装置、特に空気圧変換方
式の重送検出装置に関するものである。
機などにより印刷済み紙葉類をページ順に揃える際など
において、紙葉類の重送、即ち本来一枚ずつ送られてく
るはずのものが二枚以上重なって送られてくることを搬
送の途中で検出するための検出装置、特に空気圧変換方
式の重送検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】丁合機で丁合される紙葉類は、厚さ、表
面状態、紙質等、多種多様に亙っており、従来より搬送
の途中でこの多種多様の紙葉類の重送を非接触で検出す
る方式としては、光透過法、光反射法、および超音波透
過法の３方式が知られている。これら３方式には夫々実
用上の利点があるが、一方で以下に述べるような問題点
も残している。
面状態、紙質等、多種多様に亙っており、従来より搬送
の途中でこの多種多様の紙葉類の重送を非接触で検出す
る方式としては、光透過法、光反射法、および超音波透
過法の３方式が知られている。これら３方式には夫々実
用上の利点があるが、一方で以下に述べるような問題点
も残している。
【０００３】すなわち、光透過法は、搬送中の紙葉類に
発光ダイオード等の光源からの光を照射し、紙葉類を透
過した光量の変化により重送を検出する方式であるが、
この方式では、紙葉類の表面上の検出部位に印刷が有る
か無いかによって透過光量が大きく変化するので、検出
位置が途中でずれると誤検出が起きる欠点がある。
発光ダイオード等の光源からの光を照射し、紙葉類を透
過した光量の変化により重送を検出する方式であるが、
この方式では、紙葉類の表面上の検出部位に印刷が有る
か無いかによって透過光量が大きく変化するので、検出
位置が途中でずれると誤検出が起きる欠点がある。
【０００４】また光反射法では、紙葉類にレーザ光等を
照射してその反射光をとらえ、三角測量の手法によって
重送を検出するので、紙葉類の表面の色や艶、紙質、あ
るいは紙のあばれなどによる表面の凹凸など、検出部位
の表面状態により反射光量が変化し、従って紙葉類の表
面状態が一定である場合にしか適用できないという用途
上の制限があると共に、光透過法の場合と同様に検出位
置が途中でずれると誤検出が起きる欠点がある。
照射してその反射光をとらえ、三角測量の手法によって
重送を検出するので、紙葉類の表面の色や艶、紙質、あ
るいは紙のあばれなどによる表面の凹凸など、検出部位
の表面状態により反射光量が変化し、従って紙葉類の表
面状態が一定である場合にしか適用できないという用途
上の制限があると共に、光透過法の場合と同様に検出位
置が途中でずれると誤検出が起きる欠点がある。
【０００５】超音波透過法は、例えば特開昭６２−７０
７０７号公報に開示されているように、搬送中の紙葉類
に超音波を当ててそれを透過する超音波強度を検出する
ことにより重送を検出するものであるが、送信波が紙葉
類のあばれや周囲空気のゆらぎ等によって影響を受け、
また紙葉類の表面の凹凸や周囲温度の変化にも影響を受
けて誤検出を生じる欠点がある。
７０７号公報に開示されているように、搬送中の紙葉類
に超音波を当ててそれを透過する超音波強度を検出する
ことにより重送を検出するものであるが、送信波が紙葉
類のあばれや周囲空気のゆらぎ等によって影響を受け、
また紙葉類の表面の凹凸や周囲温度の変化にも影響を受
けて誤検出を生じる欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】搬送中に重送を検出す
べき紙葉類は、種々の厚さの紙、プラスチックシート、
金属箔等、多種多様に亙り、しかも紙葉類の搬送速度
は、例えば製本用の丁合機の場合の１．５ｍ／ｓｅｃ程
度のように比較的高速であることが多い。このような搬
送中の計測条件下では紙葉類の検出対象部位は剛体と見
做すことはできず、例えば次から次へと搬送されてくる
個々の紙葉類の検出対象部位の動きはランダムで不安定
な状態にあり、各紙葉に対する検出位置は必ずしも同一
ではなく、絶えず変化している。この不安定状態は特に
薄い紙葉類において著しく、これに加えて印刷の有無
や、紙質、厚さ、表面状態、検出対象部位の位置、およ
び温度等の外部条件の変化などが検出結果に悪影響を及
ぼし、これが信頼性のある重送検出装置の開発を阻害す
る原因となっている。
べき紙葉類は、種々の厚さの紙、プラスチックシート、
金属箔等、多種多様に亙り、しかも紙葉類の搬送速度
は、例えば製本用の丁合機の場合の１．５ｍ／ｓｅｃ程
度のように比較的高速であることが多い。このような搬
送中の計測条件下では紙葉類の検出対象部位は剛体と見
做すことはできず、例えば次から次へと搬送されてくる
個々の紙葉類の検出対象部位の動きはランダムで不安定
な状態にあり、各紙葉に対する検出位置は必ずしも同一
ではなく、絶えず変化している。この不安定状態は特に
薄い紙葉類において著しく、これに加えて印刷の有無
や、紙質、厚さ、表面状態、検出対象部位の位置、およ
び温度等の外部条件の変化などが検出結果に悪影響を及
ぼし、これが信頼性のある重送検出装置の開発を阻害す
る原因となっている。
【０００７】本発明の課題は、搬送中の紙葉類の不安定
状態を同時に抑制することができ、しかも印刷の有無、
紙質や厚さおよび表面条件や外部条件などの変化に対し
て影響を受けにくい重送検出装置を提供することであ
る。
状態を同時に抑制することができ、しかも印刷の有無、
紙質や厚さおよび表面条件や外部条件などの変化に対し
て影響を受けにくい重送検出装置を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、搬送中の紙葉類を平面支持する搬送支持面上で前記
紙葉類の重送および空送りを検出するための重送検出装
置は、予め定められた圧力の加圧気体を供給する加圧気
体供給源と、入り口絞りと出口絞りおよび両絞りの間に
形成された背圧室を有すると共に前記加圧気体供給源か
ら前記入り口絞りに供給される加圧気体を前記出口絞り
から予め定められた間隔を開けて前記支持面に吹き付け
るノズル手段と、前記出口絞りの前面の前記支持面上に
おける紙葉類の枚数に応じて変化する前記背圧室の圧力
を検出して対応する量の電気信号を生じる圧力検出手段
と、前記圧力検出手段の出力信号を予め設定された基準
信号と比較して紙葉類の空送りおよび重送を判別する判
別手段とを備え、前記間隙の値Ｘは検出対象の種々の紙
葉厚さのうちの最大値の２倍強に定められ、前記出口絞
りの直径ｄ ２ は前記間隙値Ｘの５倍以上に定められ、前
記入口絞りの直径ｄ １ は入口絞りと出口絞りの開口面積
比をｓ＝４Ｘｄ ２ ／ｄ １ ２ とするときほぼ（４Ｘｄ ２ ／
ｓ） １／２ に定められており、これによって前述の課題
を達成するものである。
ば、搬送中の紙葉類を平面支持する搬送支持面上で前記
紙葉類の重送および空送りを検出するための重送検出装
置は、予め定められた圧力の加圧気体を供給する加圧気
体供給源と、入り口絞りと出口絞りおよび両絞りの間に
形成された背圧室を有すると共に前記加圧気体供給源か
ら前記入り口絞りに供給される加圧気体を前記出口絞り
から予め定められた間隔を開けて前記支持面に吹き付け
るノズル手段と、前記出口絞りの前面の前記支持面上に
おける紙葉類の枚数に応じて変化する前記背圧室の圧力
を検出して対応する量の電気信号を生じる圧力検出手段
と、前記圧力検出手段の出力信号を予め設定された基準
信号と比較して紙葉類の空送りおよび重送を判別する判
別手段とを備え、前記間隙の値Ｘは検出対象の種々の紙
葉厚さのうちの最大値の２倍強に定められ、前記出口絞
りの直径ｄ ２ は前記間隙値Ｘの５倍以上に定められ、前
記入口絞りの直径ｄ １ は入口絞りと出口絞りの開口面積
比をｓ＝４Ｘｄ ２ ／ｄ １ ２ とするときほぼ（４Ｘｄ ２ ／
ｓ） １／２ に定められており、これによって前述の課題
を達成するものである。
【０００９】また請求項２の発明は、請求項１に記載の
紙葉類の重送検出装置において、前加圧気体供給源が供
給圧を一定に保持する圧力調整手段を含むことを特徴と
するものである。
紙葉類の重送検出装置において、前加圧気体供給源が供
給圧を一定に保持する圧力調整手段を含むことを特徴と
するものである。
【００１０】また請求項３の発明は、請求項１に記載の
紙葉類の重送検出装置において、前記入り口絞りに供給
される加圧気体の圧力値を検出して対応する電気信号を
生じる供給圧検出手段を更に含み、前記判別手段が前記
供給圧検出手段からの検出出力によって前記圧力検出手
段の出力信号に対する供給圧変動の補償演算を行なうよ
うに構成されていることを特徴とするものである。
紙葉類の重送検出装置において、前記入り口絞りに供給
される加圧気体の圧力値を検出して対応する電気信号を
生じる供給圧検出手段を更に含み、前記判別手段が前記
供給圧検出手段からの検出出力によって前記圧力検出手
段の出力信号に対する供給圧変動の補償演算を行なうよ
うに構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本発明の重送検出装置は、検出対象部位におけ
る紙葉類の厚さによる変位を空気圧に変換して検出する
ものであり、端的に言えば空気マイクロメータの原理を
利用して重送を検出するものである。前記ノズル手段は
入り口絞りと出口絞りとの間に背圧室を有し、前記加圧
気体供給源から入り口絞りに与えられた加圧気体を背圧
室を介して出口絞りから紙葉類の搬送支持面に向けてほ
ぼ垂直に吹き付ける。前記支持面上にある紙葉類の枚数
が変化すると出口絞り前面の間隙が変化することから出
口絞りの背圧が対応して変化し、この背圧変化は前記圧
力検出手段によって電気信号として検出される。検出さ
れた電気信号は判別手段によって予め定められた基準信
号と比較され、空送りと重送とが識別判定される。
る紙葉類の厚さによる変位を空気圧に変換して検出する
ものであり、端的に言えば空気マイクロメータの原理を
利用して重送を検出するものである。前記ノズル手段は
入り口絞りと出口絞りとの間に背圧室を有し、前記加圧
気体供給源から入り口絞りに与えられた加圧気体を背圧
室を介して出口絞りから紙葉類の搬送支持面に向けてほ
ぼ垂直に吹き付ける。前記支持面上にある紙葉類の枚数
が変化すると出口絞り前面の間隙が変化することから出
口絞りの背圧が対応して変化し、この背圧変化は前記圧
力検出手段によって電気信号として検出される。検出さ
れた電気信号は判別手段によって予め定められた基準信
号と比較され、空送りと重送とが識別判定される。
【００１２】例えば入り口絞りへの供給圧をＰｓ、周囲
の大気圧をＰａ、検出される背圧をＰｎとすると、背圧
Ｐｎは出口絞り前面の間隙Ｘが小さくなるに伴ってＰａ
からＰｓまで変化する。出口絞り前面に紙葉類が一枚も
存在せず、出口絞りからの加圧気体が搬送支持面に直接
当たっている場合の背圧値をＰ0 とすると、出口絞り前
面に紙葉類が一枚だけ存在する場合の背圧値Ｐ1 と二枚
存在する場合の背圧値Ｐ2 との関係はＰ0 ＜Ｐ1 ＜Ｐ2
となる。従って判定手段に適当な不感帯幅をもってＰ1
に相当する比較基準信号を設定しておき、圧力検出手段
によって検出された背圧ＰｎがＰ1 より不感帯幅を越え
て低ければ空送り、高ければ重送と判別することができ
る。
の大気圧をＰａ、検出される背圧をＰｎとすると、背圧
Ｐｎは出口絞り前面の間隙Ｘが小さくなるに伴ってＰａ
からＰｓまで変化する。出口絞り前面に紙葉類が一枚も
存在せず、出口絞りからの加圧気体が搬送支持面に直接
当たっている場合の背圧値をＰ0 とすると、出口絞り前
面に紙葉類が一枚だけ存在する場合の背圧値Ｐ1 と二枚
存在する場合の背圧値Ｐ2 との関係はＰ0 ＜Ｐ1 ＜Ｐ2
となる。従って判定手段に適当な不感帯幅をもってＰ1
に相当する比較基準信号を設定しておき、圧力検出手段
によって検出された背圧ＰｎがＰ1 より不感帯幅を越え
て低ければ空送り、高ければ重送と判別することができ
る。
【００１３】請求項２による重送検出装置においては加
圧気体供給源から入り口絞りに供給する加圧気体の圧力
が圧力調整手段によって一定に保持され、従って判別手
段では圧力検出手段によって検出された背圧値を基準値
と比較するだけで空送りと重送を判別可能である。
圧気体供給源から入り口絞りに供給する加圧気体の圧力
が圧力調整手段によって一定に保持され、従って判別手
段では圧力検出手段によって検出された背圧値を基準値
と比較するだけで空送りと重送を判別可能である。
【００１４】請求項３による重送検出装置では加圧気体
供給源から入り口絞りに供給する加圧気体の圧力が変動
する場合に対処しており、この場合、装置は更に供給圧
検出手段を含んでいる。この供給圧検出手段によって検
出された供給圧は判別手段において基準信号と比較され
る背圧検出信号の補償に利用され、これによって供給圧
の変動による背圧変化が補償される。
供給源から入り口絞りに供給する加圧気体の圧力が変動
する場合に対処しており、この場合、装置は更に供給圧
検出手段を含んでいる。この供給圧検出手段によって検
出された供給圧は判別手段において基準信号と比較され
る背圧検出信号の補償に利用され、これによって供給圧
の変動による背圧変化が補償される。
【００１５】
【実施例】本発明における変位の空気圧変換の原理を実
施例と共に説明すれば、図１において、ノズル装置１０
は入り口絞り１１と出口絞り１２とを有し、これら両絞
りの間に背圧室１３を形成している。入り口絞り１１に
は、コンプレッサなどの空気源１４から圧力調整手段と
してのレギュレータ１５を介して供給圧Ｐｓの加圧空気
が供給され、この加圧空気は背圧室１３を介して出口絞
り１２から搬送支持面１６にほぼ垂直に吹き付けられて
いる。背圧室１３内の圧力は圧力検出器１７で検出さ
れ、この検出出力が判別器１８によって基準値と比較さ
れて正常・空送り・重送の判別が行なわれる。尚、図１
において符号１９は搬送されてくる紙である。
施例と共に説明すれば、図１において、ノズル装置１０
は入り口絞り１１と出口絞り１２とを有し、これら両絞
りの間に背圧室１３を形成している。入り口絞り１１に
は、コンプレッサなどの空気源１４から圧力調整手段と
してのレギュレータ１５を介して供給圧Ｐｓの加圧空気
が供給され、この加圧空気は背圧室１３を介して出口絞
り１２から搬送支持面１６にほぼ垂直に吹き付けられて
いる。背圧室１３内の圧力は圧力検出器１７で検出さ
れ、この検出出力が判別器１８によって基準値と比較さ
れて正常・空送り・重送の判別が行なわれる。尚、図１
において符号１９は搬送されてくる紙である。
【００１６】このようなノズル装置１０において、前記
入り口絞り１１と前記出口絞り１２を通過する空気の流
量は、良く知られた断熱変化の理論式によって以下のよ
うに表わすことができる。
入り口絞り１１と前記出口絞り１２を通過する空気の流
量は、良く知られた断熱変化の理論式によって以下のよ
うに表わすことができる。
【００１７】
【数１】
【００１８】
【数２】
【００１９】ここでＱ1 は入り口絞り１１の流量、Ｑ2
は出口絞り１２の流量、Ｐｓは供給圧、Ｐａは周囲の大
気圧、Ｐｎは背圧、ｄ1 は入り口絞り１１の直径、ｄ2
は出口絞り１２の直径、α1 は入り口絞り１１の流量係
数、α2 は出口絞り１２の流量係数、γは空気の比重
量、ｇは重力加速度、ｋは比熱比、Ｒは気体定数、Ｔは
絶対温度である。
は出口絞り１２の流量、Ｐｓは供給圧、Ｐａは周囲の大
気圧、Ｐｎは背圧、ｄ1 は入り口絞り１１の直径、ｄ2
は出口絞り１２の直径、α1 は入り口絞り１１の流量係
数、α2 は出口絞り１２の流量係数、γは空気の比重
量、ｇは重力加速度、ｋは比熱比、Ｒは気体定数、Ｔは
絶対温度である。
【００２０】平衡状態ではＱ1 ＝Ｑ2 であり、温度を一
定と見做すと間隙（変位）Ｘと出口絞りの背圧Ｐｎとの
関係式は以下の通りである。
定と見做すと間隙（変位）Ｘと出口絞りの背圧Ｐｎとの
関係式は以下の通りである。
【００２１】
【数３】
【００２２】一方、(3) 式が理論的に成立するのは、図
２に示すように出口絞り１２の断面積Ｓ2 と直径ｄ2 お
よび変位Ｘでつくる円筒の表面積をＳ22とすると、 Ｓ2 ＞Ｓ22 (4) のときである。これは、変位Ｘが大きくなると空気通路
の最も狭い部分が円筒表面積Ｓ22ではなしに出口絞りの
断面積Ｓ2 で規定されてしまい、変位Ｘがいくら変化し
ても流量は一定となり、背圧も一定になってしまうこと
による。
２に示すように出口絞り１２の断面積Ｓ2 と直径ｄ2 お
よび変位Ｘでつくる円筒の表面積をＳ22とすると、 Ｓ2 ＞Ｓ22 (4) のときである。これは、変位Ｘが大きくなると空気通路
の最も狭い部分が円筒表面積Ｓ22ではなしに出口絞りの
断面積Ｓ2 で規定されてしまい、変位Ｘがいくら変化し
ても流量は一定となり、背圧も一定になってしまうこと
による。
【００２３】ここで、Ｓ2 ＝πｄ2 2／４，Ｓ22＝πｄ2・
Ｘであるから、これを(4) 式に代入してＸについて整理
すると、 Ｘ＜ｄ2/４ (5) となる。
Ｘであるから、これを(4) 式に代入してＸについて整理
すると、 Ｘ＜ｄ2/４ (5) となる。
【００２４】丁合機の搬送ラインにおける重送検出装置
の実施例について間隙Ｘの設定を具体的な数値を当て嵌
めて説明すると、通常、丁合機で丁合される紙葉類は特
殊なものを除いて厚さ０．０３ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度
である。一度セットした検出系でこれら全ての厚さの紙
葉類の空送りと重送を検出するのに必要な間隙Ｘを考え
ると、その最大値である出口絞り１２の先端と支持面１
６との間隙Ｘmax は、最も厚い０．２ｍｍの紙が二枚重
なったときの値０．４ｍｍ以上にする必要がある。ここ
では、多少の余裕をもたせてＸmax を次のように設定す
る。 Ｘmax ＝０．５ｍｍ (6)
の実施例について間隙Ｘの設定を具体的な数値を当て嵌
めて説明すると、通常、丁合機で丁合される紙葉類は特
殊なものを除いて厚さ０．０３ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度
である。一度セットした検出系でこれら全ての厚さの紙
葉類の空送りと重送を検出するのに必要な間隙Ｘを考え
ると、その最大値である出口絞り１２の先端と支持面１
６との間隙Ｘmax は、最も厚い０．２ｍｍの紙が二枚重
なったときの値０．４ｍｍ以上にする必要がある。ここ
では、多少の余裕をもたせてＸmax を次のように設定す
る。 Ｘmax ＝０．５ｍｍ (6)
【００２５】従来、一般的な空気マイクロメータにおけ
る変位−空気圧変換では前記間隙を０．０１〜０．１０
ｍｍと狭い範囲で使用しているが、ここでは最大間隙と
してＸmax ＝０．５ｍｍと非常に広くとって使用しなけ
ればならない。このような広い最大間隙で最も薄い０．
０３ｍｍから最も厚い０．２０ｍｍまでの紙葉類の重送
を感度良く検出するための入り口絞り１１と出口絞り１
２の開口寸法を定めるには、まず最大感度点をどの間隙
値にするかの設定が必要である。
る変位−空気圧変換では前記間隙を０．０１〜０．１０
ｍｍと狭い範囲で使用しているが、ここでは最大間隙と
してＸmax ＝０．５ｍｍと非常に広くとって使用しなけ
ればならない。このような広い最大間隙で最も薄い０．
０３ｍｍから最も厚い０．２０ｍｍまでの紙葉類の重送
を感度良く検出するための入り口絞り１１と出口絞り１
２の開口寸法を定めるには、まず最大感度点をどの間隙
値にするかの設定が必要である。
【００２６】図３に出口絞り１２の先端と搬送支持面１
６上の紙葉類との間の種々の間隙値の関係を示してい
る。ここでは、一般的な丁合機で最も多く扱う厚さ０．
１ｍｍの紙の重送を最大感度で検出することを考える
と、その最大感度点は支持面１６から０．１５ｍｍの点
であるから、最大感度点までの間隙Ｘs は、 Ｘs ＝０．３５ｍｍ (7) とする。
６上の紙葉類との間の種々の間隙値の関係を示してい
る。ここでは、一般的な丁合機で最も多く扱う厚さ０．
１ｍｍの紙の重送を最大感度で検出することを考える
と、その最大感度点は支持面１６から０．１５ｍｍの点
であるから、最大感度点までの間隙Ｘs は、 Ｘs ＝０．３５ｍｍ (7) とする。
【００２７】最大感度点間隙Ｘs を設定したら出口絞り
１２の直径を求める。ここで前述のように(3) 式が理論
的に成立するのは間隙Ｘが(5) 式を満足するときである
が、実験によればＸ＝ｄ2/４近辺では(3) 式は成立せ
ず、成立するのは次の(8) 式を満足するときだけであ
る。 Ｘ≦０．２ｄ2 (8)
１２の直径を求める。ここで前述のように(3) 式が理論
的に成立するのは間隙Ｘが(5) 式を満足するときである
が、実験によればＸ＝ｄ2/４近辺では(3) 式は成立せ
ず、成立するのは次の(8) 式を満足するときだけであ
る。 Ｘ≦０．２ｄ2 (8)
【００２８】いま、最大間隙値Ｘmax ＝０．５であるか
らこれをＸとして(8) 式からｄ2 を求めると、ｄ2 ≦
２．５ｍｍである。よって出口絞り１２の直径ｄ2 は、 ｄ2 ＝２．５ｍｍ (9) とする。
らこれをＸとして(8) 式からｄ2 を求めると、ｄ2 ≦
２．５ｍｍである。よって出口絞り１２の直径ｄ2 は、 ｄ2 ＝２．５ｍｍ (9) とする。
【００２９】次に入り口絞り１１の直径ｄ1 を求めるに
は(3) 式から入り口絞り１１と出口絞り１２で形成され
る面積比ｓ（＝４Ｘｄ2/ｄ1 2）と検出感度Ｋｎ（背圧Ｐ
ｎの微分値）との関係を知る必要がある。図４は、(3)
式より縦軸に検出感度Ｋｎをとり、横軸に面積比ｓをと
って供給圧Ｐｓをパラメータにして描いた感度曲線であ
る。絶対圧でＰｎ／Ｐｓが０．５２７以下では、最大感
度Ｋｎmax を示す面積比ｓは供給圧Ｐｓが２ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 まで変化するとき０．５７７から１．２４まで変化
する。図４から、最大検出感度Ｋｎmax が得られる入り
口絞り１１の直径ｄ1 は、間隙Ｘと出口絞り１２の直径
ｄ2 および面積比ｓが与えられれば次の(10)式で求める
ことができる。 ｄ1 ＝（４Ｘｄ2 ／ｓ）1/2 (10)
は(3) 式から入り口絞り１１と出口絞り１２で形成され
る面積比ｓ（＝４Ｘｄ2/ｄ1 2）と検出感度Ｋｎ（背圧Ｐ
ｎの微分値）との関係を知る必要がある。図４は、(3)
式より縦軸に検出感度Ｋｎをとり、横軸に面積比ｓをと
って供給圧Ｐｓをパラメータにして描いた感度曲線であ
る。絶対圧でＰｎ／Ｐｓが０．５２７以下では、最大感
度Ｋｎmax を示す面積比ｓは供給圧Ｐｓが２ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 まで変化するとき０．５７７から１．２４まで変化
する。図４から、最大検出感度Ｋｎmax が得られる入り
口絞り１１の直径ｄ1 は、間隙Ｘと出口絞り１２の直径
ｄ2 および面積比ｓが与えられれば次の(10)式で求める
ことができる。 ｄ1 ＝（４Ｘｄ2 ／ｓ）1/2 (10)
【００３０】丁合機では紙送りの一部に約０．５ｋｇｆ
／ｃｍ2 の空気圧を使用している。これを重送検出の空
気圧源として利用するとすれば、レギュレータ１５で圧
力を調整して入り口絞り１１への供給圧は０．４ｋｇｆ
／ｃｍ2 とするのが適当である。図４から、供給圧Ｐｓ
が０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 のときの最大検出感度を示す面
積比ｓは０．８である。またＸは(7) 式より０．３５ｍ
ｍ、ｄ2 は(9) 式より２．５ｍｍであるから、これらを
(10)式に代入するとｄ1 ＝２．２ｍｍが得られる。従っ
て実際の入り口絞り１１の直径ｄ1 は、 ｄ1 ＝２．０ｍｍ (11) とする。
／ｃｍ2 の空気圧を使用している。これを重送検出の空
気圧源として利用するとすれば、レギュレータ１５で圧
力を調整して入り口絞り１１への供給圧は０．４ｋｇｆ
／ｃｍ2 とするのが適当である。図４から、供給圧Ｐｓ
が０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 のときの最大検出感度を示す面
積比ｓは０．８である。またＸは(7) 式より０．３５ｍ
ｍ、ｄ2 は(9) 式より２．５ｍｍであるから、これらを
(10)式に代入するとｄ1 ＝２．２ｍｍが得られる。従っ
て実際の入り口絞り１１の直径ｄ1 は、 ｄ1 ＝２．０ｍｍ (11) とする。
【００３１】以上の計算によって変位の空気圧変換を支
配するパラメータが決定できたのでこれらのパラメータ
を用いてシミュレーションと実験を行なったところ、図
５に示す結果が得られた。この図５における理論値のカ
ーブは、ｄ1 ＝２．０ｍｍ、ｄ2 ＝２．５ｍｍ、α1 ＝
０．７、α2 ＝０．８２、Ｘmax ＝０．５ｍｍ、Ｐｓ＝
０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 としたときの(3) 式の理論式によ
る静特性曲線のシミュレーション結果である。また実験
値のカーブは、出口絞り１２の先端と搬送支持面１６と
を接触させた状態から間隙０．５ｍｍまで離して行った
ときの背圧Ｐｎの実測値である。図４から、理論値と実
測値が良く一致していることが判り、また間隙Ｘ＝０．
５ｍｍから０．３ｍｍの間の背圧変化において、紙厚
０．１ｍｍの対象物に対する空送り、一枚送り、二枚重
送が充分に識別可能であることも判る。
配するパラメータが決定できたのでこれらのパラメータ
を用いてシミュレーションと実験を行なったところ、図
５に示す結果が得られた。この図５における理論値のカ
ーブは、ｄ1 ＝２．０ｍｍ、ｄ2 ＝２．５ｍｍ、α1 ＝
０．７、α2 ＝０．８２、Ｘmax ＝０．５ｍｍ、Ｐｓ＝
０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 としたときの(3) 式の理論式によ
る静特性曲線のシミュレーション結果である。また実験
値のカーブは、出口絞り１２の先端と搬送支持面１６と
を接触させた状態から間隙０．５ｍｍまで離して行った
ときの背圧Ｐｎの実測値である。図４から、理論値と実
測値が良く一致していることが判り、また間隙Ｘ＝０．
５ｍｍから０．３ｍｍの間の背圧変化において、紙厚
０．１ｍｍの対象物に対する空送り、一枚送り、二枚重
送が充分に識別可能であることも判る。
【００３２】図６に丁合機の搬送ライン中に組み込んだ
場合の実施例装置の構成を示す。図６において３０はラ
イン中の紙送り装置であり、その出側テーブル面を前記
支持面として重送検出装置が組み合わされている。この
重送検出装置は、前述したのと同様なノズル装置２０
と、空気圧源２１と、レギュレータ２２と、供給圧検出
器２３と、背圧検出器２４とを備え、両検出器２３と２
４の検出出力を各々アンプ２５，２６で増幅したのちＡ
／Ｄ変換器２７でデジタル化してパーソナルコンピュー
タ２８により判別し、プロッター２９に出力するように
構成されている。この場合のノズル装置の設計は図５に
関連して述べたのと同様である。
場合の実施例装置の構成を示す。図６において３０はラ
イン中の紙送り装置であり、その出側テーブル面を前記
支持面として重送検出装置が組み合わされている。この
重送検出装置は、前述したのと同様なノズル装置２０
と、空気圧源２１と、レギュレータ２２と、供給圧検出
器２３と、背圧検出器２４とを備え、両検出器２３と２
４の検出出力を各々アンプ２５，２６で増幅したのちＡ
／Ｄ変換器２７でデジタル化してパーソナルコンピュー
タ２８により判別し、プロッター２９に出力するように
構成されている。この場合のノズル装置の設計は図５に
関連して述べたのと同様である。
【００３３】図６の装置で４種類の紙葉類の重送検出実
験を行なった結果を図７〜図１０に示す。図７ではＡ模
造紙２６ｇ／ｍ2 厚さ０．０３ｍｍの場合、図８はカー
ボン紙３０ｇ／ｍ2 厚さ０．０５ｍｍの場合、図９はエ
ンボス紙１２８ｇ／ｍ2 厚さ０．０９５ｍｍの場合、図
１０はエンボス紙２５６ｇ／ｍ2 厚さ０．１９ｍｍの場
合である。これらの結果から、同一設定のノズル装置お
よび同一検出条件で種々の異なる紙葉類の空送りと重送
の検出が充分に行なえることが確認できる。
験を行なった結果を図７〜図１０に示す。図７ではＡ模
造紙２６ｇ／ｍ2 厚さ０．０３ｍｍの場合、図８はカー
ボン紙３０ｇ／ｍ2 厚さ０．０５ｍｍの場合、図９はエ
ンボス紙１２８ｇ／ｍ2 厚さ０．０９５ｍｍの場合、図
１０はエンボス紙２５６ｇ／ｍ2 厚さ０．１９ｍｍの場
合である。これらの結果から、同一設定のノズル装置お
よび同一検出条件で種々の異なる紙葉類の空送りと重送
の検出が充分に行なえることが確認できる。
【００３４】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、予め設定しておいた基準値を閾値としてノズル装置
の背圧検出値を比較することにより、通常使用される種
々の紙葉類に対して同一検出条件で正常な送り中か、空
送り中か、重送中かを判別することが可能であり、検出
時の加圧気体の吹き付けによって検出部位の紙葉類を抑
えるのでそのあばれを抑制することも同時に達成され
る。また紙葉類の紙質の不均一や印刷の有無などによる
表面の凹凸または紙葉類が本来もっている表面の凹凸等
があっても、出口絞りが或る開口面積をもっており、し
かも出口絞りと紙葉類表面との間隙は表面の凹凸より遥
かに大きいので、表面の凹凸が背圧変化に影響を与える
ことはなく、外乱として現われないという利点がある。
従って紙葉類の搬送中に安定した背圧変化を検出して空
送りと重送の判別を行なうことができるものである。
は、予め設定しておいた基準値を閾値としてノズル装置
の背圧検出値を比較することにより、通常使用される種
々の紙葉類に対して同一検出条件で正常な送り中か、空
送り中か、重送中かを判別することが可能であり、検出
時の加圧気体の吹き付けによって検出部位の紙葉類を抑
えるのでそのあばれを抑制することも同時に達成され
る。また紙葉類の紙質の不均一や印刷の有無などによる
表面の凹凸または紙葉類が本来もっている表面の凹凸等
があっても、出口絞りが或る開口面積をもっており、し
かも出口絞りと紙葉類表面との間隙は表面の凹凸より遥
かに大きいので、表面の凹凸が背圧変化に影響を与える
ことはなく、外乱として現われないという利点がある。
従って紙葉類の搬送中に安定した背圧変化を検出して空
送りと重送の判別を行なうことができるものである。
【図１】本発明の基本原理に従う重送検出装置の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】ノズル装置の出口絞りにおける空気流の作用を
説明するための要部の拡大説明図である。
説明するための要部の拡大説明図である。
【図３】出口絞り先端と間隙Ｘとの関係を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】入口および出口絞りの開口面積比による検出感
度の変化を示す感度曲線図である。
度の変化を示す感度曲線図である。
【図５】背圧検出の理論値と実測値を示す線図である。
【図６】丁合機の紙送りライン中に組み合わせた実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図７】厚さ０．０３ｍｍの模造紙の場合の実測結果を
示す線図である。
示す線図である。
【図８】厚さ０．０５ｍｍのカーボン紙の場合の実測結
果を示す線図である。
果を示す線図である。
【図９】厚さ０．０９５ｍｍのエンボス紙の場合の実測
結果を示す線図である。
結果を示す線図である。
【図１０】厚さ０．１９ｍｍのエンボス紙の場合の実測
結果を示す線図である。
結果を示す線図である。
１０ ノズル装置 １１ 入り口絞り １２ 出口絞り １３ 背圧室 １４ 空気源 １５ レギュレータ １６ 搬送支持面 １７ 圧力検出器 １８ 判別装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土岐 浩 茨城県那珂郡那珂町大字豊喰字新地141 −３文昌堂精機有限会社内 審査官 佐々木 一浩 (56)参考文献 特開 昭49−40826（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−140403（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B65H 7/12 G01B 13/06
Claims (3)
- 【請求項１】 搬送中の紙葉類を平面支持する搬送支持
面上で前記紙葉類の重送および空送りを検出する重送検
出装置において、予め定められた圧力の加圧気体を供給
する加圧気体供給源と、入り口絞りと出口絞りおよび両
絞りの間に形成された背圧室を有すると共に前記加圧気
体供給源から前記入り口絞りに供給される加圧気体を前
記出口絞りから予め定められた間隔を開けて前記支持面
に吹き付けるノズル手段と、前記出口絞りの前面の前記
支持面上における紙葉類の枚数に応じて変化する前記背
圧室の圧力を検出して対応する量の電気信号を生じる圧
力検出手段と、前記圧力検出手段の出力信号を予め設定
された基準信号と比較して紙葉類の空送りおよび重送を
判別する判別手段とを備え、前記間隙の値Ｘが検出対象
の種々の紙葉厚さのうちの最大値の２倍強に定められ、
前記出口絞りの直径ｄ ２ が前記間隙値Ｘの５倍以上に定
められ、前記入口絞りの直径ｄ １ が、入口絞りと出口絞
りの開口面積比をｓ＝４Ｘｄ ２ ／ｄ １ ２ とするとき、ほ
ぼ（４Ｘｄ ２ ／ｓ） １／２ に定められていることを特徴
とする紙葉類の重送検出装置。 - 【請求項２】 前記加圧気体供給源が供給圧を一定に保
持する圧力調整手段を含む請求項１に記載の紙葉類の重
送検出装置 - 【請求項３】 前記入り口絞りに供給される加圧気体の
圧力値を検出して対応する電気信号を生じる供給圧検出
手段を更に含み、前記判別手段が前記供給圧検出手段か
らの検出出力によって前記圧力検出手段の出力信号に対
する供給圧変動の補償演算を行なうように構成されてい
ることを特徴とする請求項１または２に記載の紙葉類の
重送検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126498A JP2905312B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 紙葉類の重送検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3126498A JP2905312B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 紙葉類の重送検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254693A JPH05254693A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2905312B2 true JP2905312B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=14936698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3126498A Expired - Fee Related JP2905312B2 (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 紙葉類の重送検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905312B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002277227A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Union Optical Co Ltd | 気体式測定装置 |
| JP2002277384A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | 欠陥検出方法及び装置 |
| JP4761668B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2011-08-31 | ローム株式会社 | 表面情報検知装置 |
| JP7022427B2 (ja) * | 2018-05-18 | 2022-02-18 | 大森機械工業株式会社 | シール装置 |
| JP2021009101A (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-28 | 島田テクノロジー株式会社 | 物体検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4940826A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-17 | ||
| JPS58140403U (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-21 | 日本精工株式会社 | 空気マイクロメ−タ |
-
1991
- 1991-05-01 JP JP3126498A patent/JP2905312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05254693A (ja) | 1993-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |