JP6428285B2 - 角折れ検出システム - Google Patents

Description

本発明は，バックル折り機で折り加工した用紙に発生する角折れを検出できるようにした発明である。

羽根板（プレート）と折りローラを用いて用紙を折るバックル折り機（羽根折り式の折り機）は，羽根板に設けられたストッパーに用紙の先端が当たることで生じる用紙のたるみを２つの折りローラで挟み込んで用紙を折る構造になっている。

羽根板の中に用紙を送り込む折りローラの磨耗や用紙のカールがあると、羽根板の中に送り込まれた用紙が途中で引っ掛かり用紙の角が折れてしまうため，バックル折り機で折った用紙の角折れを検出できることが望まれている。

用紙の折り不良を検査する発明として，特許文献１では，折り線を横切るように線状の折り検査マークを用紙に印刷しておき、折り機で折られた用紙の折り検査マークをＣＣＤカメラで撮影して用紙の折り不良を検査する発明が開示されている。また，特許文献２では，用紙の角を検出する一対のセンサを用いて，用紙の角折れ等を検査する発明が開示されている。

しかし，特許文献１で開示されている発明は，用紙の折り精度に主眼を置いた発明で，用紙の角折れを検出することに主眼を置いた発明ではない。また，特許文献２で開示されている発明は，バックル折り機にフィードする用紙の角折れを検出する発明で，バックル折り機で折り加工した用紙の角折れを検出する発明ではない。

特開平７−２７７５９３号公報 特開２０１２−１１１５９０号公報

そこで，本発明は，バックル折り機で折り加工した用紙の角折れを検出できるシステムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決する第１の発明は, バックル折り機の羽根板に設けられたストッパーの手前に左右２つ配置するセンサで，前記ストッパーに用紙が突き当たった際に用紙の角になる位置に光を投光して用紙を検出する第１センサと，バックル折り機の折りローラ群の出口に配置するセンサで，前記折りローラ群から用紙が排出される位置に光を投光して用紙を検出する第２センサと，前記第１センサおよび前記第２センサの出力を用いて用紙の角折れを検出する制御部を備え，前記制御部は，用紙を検出した出力が前記第１センサから入力されると，用紙を検出した前記第１センサの状態を用紙検出状態にして保持し，用紙を検出した出力が前記第２センサから入力されると，前記制御部の内部で保持している前記第１センサの状態が全て用紙検出状態であるか確認し，用紙検出状態でない前記第１センサが少なくとも一つあれば，前記第２センサが検出した用紙に角折れが発生していると判定することを特徴とする角折れ検出システムである。

本発明によれば，バックル折り機の羽根板のストッパーに突き当たった用紙に角折れが発生している場合，角折れが発生した個所に対応する第１センサは用紙を検出しないため，制御部が，第２センサが用紙を検出したときに，第１センサの出力を確認すれば，第２センサが検出した用紙，すなわち，バックル折り機で折り加工した用紙の角折れを検出できる。

角折れ検出システムを設置したバックル折り機の斜視図。 角折れ検出システムを設置したバックル折り機の側面図。 第１センサが光を投光する位置を説明する図。 角折れ検出システムの制御部の動作を説明する図。 バックル折り機が用紙を折る動作を説明する図。 角折れがない時の各センサの出力を説明する図。 角折れがある時の各センサの出力を説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１は，角折れ検出システム１を設置したバックル折り機２の斜視図で，図２は，角折れ検出システム１を設置したバックル折り機２の側面図で，図１，２では，バックル折り機２の折り機構のみを図示している。

図１で図示したように，バックル折り機２は，搬送部２３により供給された用紙を折る機構として，４本の折りローラ２０ａ，ｂ，ｃ，ｄから構成される折りローラ群２０と２つの羽根板２１を備え，それぞれの羽根板２１には，羽根板２１に送り込まれた用紙の先端位置を規制するストッパー２２が設けられている。なお，羽根板２１およびストッパー２２を区別して記載するときは，符号にａまたはｂを付加して記載する。

図２に図示したように，バックル折り機２の折りローラ群２０を構成する折りローラ２０ａ，ｃは時計方向に回転し，バックル折り機２の折りローラ群２０を構成する折りローラ２０ｂ，ｄは反時計方向に回転する。このように，それぞれの折りローラ２０が回転することで，搬送部２３により供給された用紙は，折りローラ２０ａ，ｂに挟み込まれて羽根板２１ａの内部に送り込まれ，用紙の先端が羽根板２１ａのストッパー２２ａに突き当たってからも用紙が羽根板２１ａに送り込まれることで用紙のたるみが生じ，この用紙のたるみが折りローラ２０ｂ，ｃに挟み込まれることで用紙が折られる。また，折りローラ２０ｂ，ｃによって折られた用紙は，折り目が先端となって折りローラ２０ｂ，ｃに挟み込まれて羽根板２１ｂの内部に送り込まれ，折り目が羽根板２１ｂのストッパー２２ｂに突き当たってからも用紙が羽根板２１ｂに送り込まれることで用紙のたるみ生じ，この用紙のたるみが折りローラ２０ｃ，ｄに挟み込まれることで用紙が折られ，最終的にＺ折りされた状態の用紙が折りローラ群２０から排出される。

バックル折り機２の羽根板２１は，２枚の金属板が所定の隙間（２〜５ｍｍ程度）を空けて組みつけられた構造になっており，用紙のくせ（カール）や折りローラ２０ａ，ｂ，ｃ，ｄの少なくとも一つが摩耗していると，羽根板２１の内部に送り込まれた用紙の角が羽根板２１の内部で引っ掛かり，用紙の角折れが発生することがあるため，図１，２で図示したバックル折り機２には，用紙の角折れを検出する角折れ検出システム１が設置されている。

図１，２で図示したように，本実施形態に係る角折れ検出システム１は，バックル折り機２の羽根板２１に設けられたストッパー２２の手前に左右２つ配置するセンサで，ストッパー２２に用紙が突き当たった際に用紙の角になる位置に光を投光して用紙を検出する第１センサ１０と，バックル折り機２の折りローラ群２０の出口に配置するセンサで，折りローラ群２０から用紙が排出される位置に光を投光して用紙を検出する第２センサ１１と，第１センサ１０および第２センサ１１の出力を用いて，折りローラ群２０で折られた用紙の角折れを検出する制御部１２を備え，バックル折り機２の羽根板２１には，第１センサ１０が光を投光するための孔が設けられている。なお，第１センサ１０を区別して記載するときは，符号にａまたはｂを付加して記載する。

図３は，第１センサが光を投光する位置を説明する図である。角折れ検出システム１の第１センサ１０は，用紙を検出していない時の出力がＯＦＦに，用紙を検出している時の出力がＯＮになるように予め調整されている。このような，第１センサ１０としては，例えば，レーザ光を用いて測定対象物を判別するレーザセンサを用いることができる。レーザセンサには，スポット光のレーザ光を投光するタイプと，幅広のレーザ光を投光するタイプがあるが，いずれのタイプでも第１センサ１０として用いることができる。スポット光のレーザ光を投光するタイプのレーザセンサを第１センサ１０に用いる場合，図３（ａ）のように，羽根板２１のストッパー２２に突き当たって停止した用紙の角近傍にスポット光のレーザ光を投光する。また，幅広のレーザ光を投光するタイプのレーザセンサを用いる場合，図３（ｂ）のように，羽根板２１のストッパー２２に突き当たって停止した用紙の角近傍のエッジをまたぐように幅広のレーザ光を投光する。

このように，第１センサ１０を羽根板２１毎に設置することで，羽根板２１のストッパー２２に突き当たった用紙に角折れが発生している場合，第１センサ１０は用紙を検出できないため，第１センサ１０の出力から，羽根板２１のストッパー２２に突き当たった用紙の角折れを検出できる。

バックル折り機２の折りローラ群２０から用紙が排出される位置に光を投光して用紙を検出する第２センサ１１は，用紙を検出していない時の出力が用紙未検出状態に，用紙を検出している時の出力が用紙検出状態になるように予め調整されている。このような，第２センサ１１としては，スポット光のレーザ光を投光するタイプのレーザセンサを用いることが好適である。

本実施形態に係る角折れ検出システム１の制御部１２は，ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を利用して実現され，制御部１２として利用するＰＬＣには，第１センサ１０および第２センサ１１の出力を用いて，バックル折り機２で折り加工した用紙の角折れを検出するロジックが実装されている。

図４は，角折れ検出システムの制御部の動作を説明する図である。角折れ検出システム１の制御部１２は，各第１センサ１０および第２センサ１１の出力を取り込む入力端子を有し，これらのセンサの出力を監視する動作を行う（Ｓ１）。

角折れ検出システム１の制御部１２は，バックル折り機２に設置された第１センサ１０の状態を保持できるように構成されており，第１センサ１０の出力がＯＮになると，出力がＯＮになった第１センサ１０の状態を用紙未検出状態から用紙検出状態にして保持した後（Ｓ３），第１センサ１０および第２センサ１１の出力を監視する動作（Ｓ１）に戻る。

また，角折れ検出システム１の制御部１２は，出力がＯＮになったセンサが第２センサ１１の場合，制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の状態全てを確認する動作を行う（Ｓ４）。制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の状態が全て用紙検出状態の場合，制御部１２は，第２センサ１１が検出した用紙に角折れが発生していないと判定する（Ｓ５）。また，制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の状態の少なくとも一つが用紙未検出状態の場合，制御部１２は，第２センサ１１が検出した用紙に角折れが発生していると判定する（Ｓ６）。

次に，角折れ検出システム１の制御部１２は，角折れの判定を行うと，制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の状態を全て用紙未検出状態にして（Ｓ７），第１センサ１０および第２センサ１１の出力を監視する動作（Ｓ１）に戻り，図４で図示した手順は，バックル折り機２で折り加工が終了した時に終了する。

ここから，図５，６，７を参照しながら，上述した内容を詳細に説明する。図５は，バックル折り機が用紙を折る動作を説明する図，図６は，角折れがない時の各センサの出力を説明する図，図７は，角折れがある時の各センサの出力を説明する図である。

図５（ａ）に図示したように，搬送部２３により供給された用紙は，折りローラ２０ａ，ｂに挟み込まれて羽根板２１ａの内部に送り込まれる。図６のＴ１は，搬送部２３により供給された用紙の先端が羽根板２１ａのストッパー２２ａに突き当たるタイミングで，羽根板２１ａの内部に送り込まれた用紙に角折れが発生していない場合，羽根板２１ａに設置されている２つの第１センサ１０ａそれぞれは，羽根板２１ａのストッパー２２ａに当たった用紙の角を検出し，図６のＴ１にて，第１センサ１０ａの出力１，２は共にＯＮになり，また，制御部１２が保持している第１センサ１０ａの状態１，２は共に用紙検出状態になる。

図５（ｂ）に図示したように，搬送部２３により供給された用紙の先端が羽根板２１ａのストッパー２２ａに突き当たってからも，羽根板２１ａの内部に用紙が送り込まれることで生じる用紙のたるみが折りローラ２０ｂ，ｃに挟み込まれることで，１回目の折り加工が用紙に施され，用紙の折り目が先端となって羽根板２１ｂの内部に送り込まれる。図６のＴ２は，折りローラ２０ｂ，ｃで折られた用紙の折り目が羽根板２１ｂのストッパー２２ｂに突き当たるタイミングで，羽根板２１ｂの内部に送り込まれた用紙に角折れが発生していない場合，羽根板２１ｂに設置されている２つの第１センサ１０ｂそれぞれは，羽根板２１ｂの内部に送り込まれた用紙の角を検出し，図６のＴ２にて，第１センサ１０ｂの出力１，２は共にＯＮになり，また，制御部１２が保持している第１センサ１０ｂの状態１，２は共に用紙検出状態になる。

図５（ｃ）に図示したように，折りローラ２０ｂ，ｃによって折られた用紙の折り目がストッパー２２ｂに突き当たってからも，羽根板２１ｂの内部に用紙が送り込まれることで生じる用紙のたるみが折りローラ２０ｃ，ｄに挟み込まれることで，２回目の折り加工が用紙に施され，Ｚ折された用紙が折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出される。図６のＴ３は，Ｚ折された用紙が折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出されるタイミングで，折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出された用紙を第２センサ１１が検出すると，制御部１２は，制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の出力に基づいて，折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出された用紙の角折れを判定する。図６では，第１センサ１０ａの状態１，２および第１センサ１０ｂの状態１，２は全て用紙検出状態であるため，制御部１２は，折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出された用紙に角折れは発生していないと判定する。なお，制御部１２が用紙の角折れを判定すると，制御部１２は，制御部１２の内部で保持している第１センサ１０の状態を全て用紙未検出状態にする。

図７は，羽根板２１ａの内部に送り込まれる用紙に角折れが発生し，羽根板２１ａに設定されている第１センサ１０aの一つの出力（ここでは，出力２）がＯＮにならない場合で，第２センサ１１が用紙を検出した時点で，第１センサ１０ａの状態１，２および第１センサ１０ｂの状態１，２の中に用紙未検出状態が含まれるため，制御部１２は，折りローラ２０ｃ，ｄ間から排出された用紙に角折れは発生していると判定する。

１ 角折れ検出システム
１０ 第１センサ
１１ 第２センサ
１２ 制御部
２ バックル折り機
２０ 折りローラ群
２０ａ，ｂ，ｃ，ｄ 折りローラ
２１ 羽根板
２２ ストッパー
２３ 搬送部

Claims (1)

1. バックル折り機の羽根板に設けられたストッパーの手前に左右２つ配置するセンサで，前記ストッパーに用紙が突き当たった際に用紙の角になる位置に光を投光して用紙を検出する第１センサと，バックル折り機の折りローラ群の出口に配置するセンサで，前記折りローラ群から用紙が排出される位置に光を投光して用紙を検出する第２センサと，前記第１センサおよび前記第２センサの出力を用いて用紙の角折れを検出する制御部を備え，
   前記制御部は，用紙を検出した出力が前記第１センサから入力されると，用紙を検出した前記第１センサの状態を用紙検出状態にして保持し，用紙を検出した出力が前記第２センサから入力されると，前記制御部の内部で保持している前記第１センサの状態を全て確認し，用紙検出状態でない前記第１センサが少なくとも一つあれば，前記第２センサが検出した用紙に角折れが発生していると判定する，ことを特徴とする角折れ検出システム。
   

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