JPH0342450A - 印刷紙などの二枚重ね検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印刷機などの紙送り機構に取付けられ、印刷紙
が二枚重ねの状態で送り込まれた場合に、これを検知し
て警報をしたり、紙送り動作を停止するため、さらには
感度ボリュームなどを調節することなく、無調整で検知
動作をすることができる印刷紙などの二枚重ね検知装置
に関する。

〔従来の技術〕

印刷機ではドラムに長尺状の紙を巻回しこれを回転させ
、表面に印刷を施す構成が一般的であるが、比較的薄い
紙を確実に送る必要があるため、紙送り機構のギャップ
は非常に狭く、かつ精度を要求される。従って、この紙
送り機構に紙が同時に２枚以上送り込まれた場合には、
印刷不良を起こすだけでなく、これが頻発すれば上記ド
ラムを破損することがある。そこで、これを防止するた
めに従来から何らかの機構によって印刷紙の二枚重ねを
検知するようにしている。

この従来の検知装置では、機種によって、また送られる
紙質・紙厚によって感度ボリュームを調整し、固定値を
設定したうえで紙送り動作を行っていた。また、印刷さ
れる一枚の紙が遮った際の透過光量をサンプル紙を通過
させることによって、あるいは最初の１枚目の紙につい
ての値を初期値として予め固定値の基準電圧として定め
ていたもので、この基準電圧を中心として上限および下
限の許容電圧値を記憶部に人力しておき、印刷機を稼働
させて紙が送り込まれた際に上記許容電圧範囲と実際に
サンプリングされた紙の透過光量に基づく電圧値とを比
較するという構成も採用していた。そして、紙が二枚重
ねの場合にはその検出電圧が許容範囲以下になるから、
これを異常検知とみなして警報を出したり、検知信号に
よって機械動作を停止するようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来例では同一装置を用いて、たとえばト
レーシングペーパーと普通紙のように紙質が異なったり
、紙厚が異なったりするために透光率が違う印刷紙の二
枚重ね検知を行うためには、−々感度ボリューム調整を
やり直さなければならず、手間がかかる。

さらに、透過形光型センサは使用に伴って投光器および
受光器が埃や油分などで汚れてしまうので、完全入光状
態でも透過光量が低下したり、あるいは温度雰囲気の変
化によっても素子の能力が変動するため、発生電圧もこ
れに伴って変動するのが一般である。更に、太陽光など
の外乱光の影響を受けて透過光量が微妙に変化する。

そのため、従来のように予め固定値として基準電圧を定
め、この基準電圧に基づく一定幅以外の電圧値を異常検
出として検知する構成では、上述した種々の外的な雰囲
気変化に起因する発生電圧の変動によって誤作動が生ず
る傾向が強く、正常な１枚送りの状態であるのに異常検
知をしたり、２枚送りの状態でも検知機構が作動しない
という問題を解消することはできない。

即ち、これを解消しようとすれば、種々の雰囲気変化を
検知条件として入力したり、感度ボリュームを監視者が
調節したりすることによって、基準電圧やその許容幅を
補正しなければならず、その演算に著しい手間を要する
こととなる。さらに、使用する紙の厚みも１０−ルから
カントされたものを用いたとしても微妙に変化すること
から、許容幅を狭くして精度を高めようとする程正確な
検知を行うことができないというのが実情である。

本発明は上述したような従来の課題を解決しようとする
もので、種々の雰囲気変化や紙厚の微妙な変化に影響さ
れることなく、無調整で正確な紙の二枚重ねの状態を検
知することができる印刷紙などの二枚重ね検知装置を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明は、透過形の光電セン
サを印刷紙などが通過すれば出力を行う紙有り検知手段
と、この紙有り検知手段の出力を受けて上記光電センサ
の受光信号をデジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータと
、このＡ／Ｄコンバータの出力をサンプリング電圧とし
て入力すると共に、直前のサンプリング電圧を置換して
基準電圧としてラッチし、このサンプリング電圧と基準
電圧とを演算比較する演算比較部とから戒り、上記演算
比較部ではサンプリング電圧が基準電圧から一定の許容
範囲を外れれば二枚重ねの検知出力を行うという手段を
採用している。

又、演算比較部の検知出力を、ワンショット回路を介し
て出力するという手段も用いることとした。

更に、リセット信号によって、二枚重ね検知出力後にラ
ッチされた許容範囲外の電圧値を０にクリアし、再度衣
のデジタル量によって初期値を設定するという手段も用
いた。

〔作　　　用〕

上記構成の本発明では、光電センサの投受光器間を紙が
通過すれば、祇有り検知手段によって紙の通過を表示す
るための検知出力が行われる。それと共に、Ａ／Ｄコン
バータでは、上記検知出力がある場合には増幅された受
光信号を一定周期でデジタル量に変換するという機能を
行う。このデジタル量はラッチ手段に人力されると同時
に演算比較部にも入力され、サンプリング電圧として演
算の対象とされる。ラッチ手段ではラッチタイミングを
受けてデジタル量をラッチするが、タイミング設定によ
り、直前のサンプリング電圧をラッチさせることとし、
基準電圧としてａ能させる。

演算比較部ではこの基準電圧と上記サンプリング電圧と
を演算比較し、予め設定された係数値に基づく基準電圧
の許容範囲にサンプリング電圧があれば紙は１枚である
と判断して二枚重ね検知出力を行わず、反対に許容範囲
を外れれば紙が二枚重ねであると判断して二枚重ね検知
出力を行うという作用をする。

また、ワンショット回路は検知出力を受けて、一定幅の
パルス状の出力を行うという機能を有し、このパルスに
よって印刷機の稼働を停止させる手段を提供している。

さらに、リセット信号は、二枚重ね検知出力があった場
合のラッチ手段に保持されるデジタル量を０にクリアす
るという機能を行い、異常な値を基準電圧とすることを
回避し、さらにはリセット信号のみによって初期値の再
設定を行っている。

〔実　施　例〕

以下、本発明の印刷紙などの二枚重ね検知装置の一実施
例を、添付した図面に従って更に具体的に述べると、第
１図において１は発光ダイオードなどを用いた投光器、
２はフォトトランジスタなどを用いた受光器で、両者に
よって透過形の光電センサを構成している。３は受光器
２で発生する受光信号を増幅するアナログアンプ、４は
投光器１からの完全入光時に受光器２で発生する受光信
号を基準として、これより低い電圧が入力されたときは
紙があると判断して信号を出力するコンパレータ、５は
アナログアンプ３から出力されたアナログ量をサンプル
ホールドなどによって抽出し、これをデジタル量に変換
するＡ／Ｄコンバータ、６はＡ／Ｄコンバータ５から出
力されたデジタル量を保持するラッチ手段である。７は
ラッチ手段６に保持されたデジタル量を基準電圧とし、
Ａ／Ｄコンバータ５とラッチ手段６間から分岐されたデ
ジタル量をサンプリング電圧とし、両者を演算比較する
演算比較部、８はＡ／Ｄコンバータ５、ラッチ手段６お
よび演算比較部７を特定したタイミングで動作させるた
めのタイミング回路、９はタイミング回路８をドライブ
する同期信号の人力部、１０はリセット信号の人力部、
１１は演算比較部７の出力によって動作するワンショッ
ト回路である。

次に、上記構成において全体の作動を第２図のタイミン
グチャートに基づいて説明する。先ず電源をオンして印
刷機を稼働させれば紙送り機構が作動し、印刷紙を送り
出す。そして、この紙が投受光器１・２間を通過する際
の透過光量が受光器２に入光し、受光信号が発生すれば
、この受光信号はアナログアンプ３によって増幅され、
サンプルホールドなどによってコンパレータ４に入力さ
れる。コンパレータ４では紙が介在しない完全入光で発
生する電圧からコンパレータの信頼減分の電圧値を減じ
た値を基準とし、紙が通過してこの基準より低い電圧値
が比較電圧として入力された場合には図中ａで示すよう
に“紙有り”の検知信号を出力し、これより高い電圧値
が入力された場合にはｂのように“紙なし”の出力を行
うようにしている。

これと並行してアナログアンプ３からサンプルホールド
を介して出力される増幅信号は、コンパレータ４の検知
出力ａを受けている場合には、５４４７９回路８からの
パルス状の同期信号Ｃの立ち上がりによってＡ／Ｄコン
バータ５を動作させて（ｄ）デジタル量に変換され（Ｄ
Ｉ−Ｄ２・・・）、このデジタル量がサンプリング電圧
として演算比較部７に入力される。なお、装置の初期稼
働時にはサンプリング電圧は比較の対象がないため、こ
れが次回の演算比較の基準となる。Ａ／Ｄコンバータ５
から出力されたデジタル量はラッチ手段６にも入力され
るが、この入力はタイミング回路８からのラッチタイミ
ングｅによってラッチされ、演算比較部７に入力される
。演算比較部７ではサンプリング電圧とラッチされた基
準電圧とを演算し、比較するのであるが、両者の関係は
、演算を繰り返すごとに直前のサンプリング電圧が次回
の基準電圧に更新されることになる。従って、演算比較
部７ではタイミング回路８からの比較信号ｒでトリガさ
れ、今回検出したサンプリング電圧値と、ラッチ手段６
に保持された直前のサンプリング電圧である基準電圧と
を演算比較する。これを時系列で説明すると、比較信号
ｆの立ち上がりによってサンプリング電圧を基準電圧と
比較し、検知出力の判定をした後に、ラッチタイミング
ｅの立ち上がりによってそのサンプリング電圧が前回の
基準電圧と置換されるのである。そして、新たなサンプ
リング電圧が基準電圧に対して一定比率以下の変化量で
ある場合には印刷紙は１枚だけ送られたものと判断し、
演算比較部７からは出力が行われない。

一方、紙が複数枚重ねで送られた場合には、投光器ｌか
ら受光器２への透過光量は大幅に落ちるので、受光信号
も弱く、従ってそのサンプリング電圧を演算比較部７に
おいて基準電圧と演算比較したときには一定比率以上の
変化を生ずる。このときには演算比較部７からワンショ
ット回路１１へ出力ｇが行われ、ワンショットパルスを
受けて後段の警報装置を動作したり、印刷機の稼働を停
止させたりすることによって、機器の破損などを防止す
るのである。この検知信号が出力された場合には、検知
装置を復元させるためにリセソトスインチなどによって
人力部１０からリセット信号りを入力すれば、ラッチ手
段６に保持されている二枚重ねの数値（Ｄ５）は消去さ
れ、再び次のサンプリング電圧の入力によって初期設定
が行われることになる。従って、リセット信号は二枚重
ね検知のときの再設定の場合のみならず、紙質などを変
更したときに初期値を再設定する必要がある場合にも用
いられる。なお、図中の出力可能域ｉとは、基準電圧の
初期設定から次のリセット信号りが出力されるまでの範
囲を示し、これ以外の範囲では基準電圧の設定がされて
いない状態であるから、演算比較部７での処理が不可能
であることを意味する。また、最下段の数式は演算比較
部７における演算結果を示すもので、前に検出した正常
なサンプリング電圧（基準電圧）と新たなサンプリング
電圧との電圧差が、基準電圧Ｘｎ　（Ｑ＜ｎ〈１）より
も小さい場合には送り込まれた紙は１枚であると判断し
て出力は行われず、反対にそれより大きい場合には紙が
２枚以上送り込まれたものと判断して検知出力ｇを行う
のである第３図は基準電圧値および紙の検知電圧などの
関係を示したものである。図中では説明を容易にするた
めに、アナログ量とデジタル量とを同一レベルで示して
いる。ここで、祇有りの検知レベルｖｔｎをアナログア
ンプ３の完全入光時における増幅電圧ｖＬよりも低めに
設定しているのは、信頼域を考慮したものであり、また
Ｖ、は祇１枚のときの検知レベルで、比較対象である基
準電圧とされるものであるから、固定値ではなく、変動
値である。さらに、ｎは紙１枚による遮光電圧の許容範
囲を設定するためのＯから１までの範囲で任意に決定さ
れる数値である。従って、送り込まれた紙が１枚である
か、複数枚であるかの判断はｎの数値に依存することと
なる。なお、検知範囲の下限をＯにしていないのは、Ａ
／Ｄコンバータ５の信頼範囲を考慮したものであり、こ
れ以下の電圧値であれば正確な検知をすることができな
いことを意味する。

本実施例では、カット紙を印刷機に送りこむ場合に１枚
であるか、複数枚であるかを判断することを前提で説明
したが、用途はこれに限られず、連続紙の異常な厚さ変
化の検知にも用いることができる。この場合には、先ず
紙の先端を検知して、一定時間経過後あるいは外部から
のタイミング信号によって基準電圧を読み込み、これを
初期値として一定周期で演算比較することになる。その
他、装置の二枚重ねの検知信号を積極的に利用して、連
続紙や連続布の継ぎ目の検出にも応用することができる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の印刷紙などの二枚重ね検知
装置は、紙が一枚の状態である場合、そのサンプリング
電圧を基準電圧としてラッチ手段に入力保持し、次に紙
が一枚の状態で通過すれば、そのサンプリング電圧と基
準電圧とを演算比較し、検知出力の可否を判断すると共
に、サンプリング電圧を前回の基準電圧と置換して順次
基準電圧としてラッチ手段に保持するようにしたもので
ある。

従って、上記基準電圧は投受光器の汚れ、太陽光などの
外乱光あるいは温度変化などの雰囲気変化に影響される
ことなく更新され、さらに紙厚の微妙な変化に的確に対
応することができるので、外的条件を一切考慮すること
なく正確な二枚重ねの検知を行うことができる。即ち、
本発明の装置は予め投光器と受光器の光軸を設定した後
は、常時無調整で正確な検知を実現することができる。

また、本発明装置は上述したように精度の高い検出が可
能であるので、紙の複数枚重ねの検知に限らず、連続的
に繰出される用紙の継ぎ目やレジスタマークの検出など
にも広く利用することができ、その用途は大変広い。

更に、演算比較部の検知出力を、ワンショット回路を介
して出力するようにしたものは、そのワ４゜ ンショソトパルスにより、警報装置を動作したり、印刷
機の稼働を停止させることで、印刷機のドラムの破損な
どを未然に防止することができる。

さらにまた、リセット信号によって二枚重ね検知出力後
にラッチされた許容範囲外の電圧値を０にクリアするよ
うにしたものは、検知対象である印刷紙の紙質や紙厚を
変更したときでも、スイッチの１回縁作のみできわめて
容易に基準電圧の初期値を再設定することができると共
に、許容範囲外の電圧値が基準電圧として演算されるこ
とを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の印刷紙などの二枚重ね検知装置の一実
施例を示すブロック図、第２図は各出力のタイムチャー
ト、第３図はコンパレータおよび演算比較部における設
定電圧を示す図である。 尚、図中１・・・投光器、２・・・受光器、４・・・コ
ンパレータ、５・・・Ａ／Ｄコンバータ、６・・・ラッ
チ手段７・・・演算比較部、１１・・・ワンショット回
路。 以　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透過形の光電センサを印刷紙などが通過すれば出力
   を行う紙有り検知手段と、この紙有り検知手段の出力を
   受けて上記光電センサの受光信号をデジタル量に変換す
   るＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータの出力を
   サンプリング電圧として入力すると共に、直前のサンプ
   リング電圧を置換して基準電圧としてラッチし、上記サ
   ンプリング電圧と基準電圧とを演算比較する演算比較部
   とから成り、上記演算比較部ではサンプリング電圧が基
   準電圧から一定の許容範囲を外れれば二枚重ねの検知出
   力を行うことを特徴とする印刷紙などの二枚重ね検知装
   置。 ２、演算比較部の検知出力を、ワンショット回路を介し
   て出力する請求項１記載の印刷紙などの二枚重ね検知装
   置。 ３、リセット信号によって、二枚重ね検知出力後にラッ
   チされた許容範囲外の電圧値を０にクリアする請求項１
   又は２記載の印刷紙などの二枚重ね検知装置。