丁合装置
【課題】コンベア上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができるようにする。
【解決手段】コンベア１５上の複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する反射型用紙検出センサ１７〜２０と、用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、その空のコマを検出した反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する給紙制御部２１とを設け、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去した後に丁合装置を再始動させたときに、空のコマに対しては給紙部１１〜１４からの給紙が行われないように制御することにより、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止し、不完全な丁合束を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分ける作業を不要にする。
【解決手段】コンベア１５上の複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する反射型用紙検出センサ１７〜２０と、用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、その空のコマを検出した反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する給紙制御部２１とを設け、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去した後に丁合装置を再始動させたときに、空のコマに対しては給紙部１１〜１４からの給紙が行われないように制御することにより、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止し、不完全な丁合束を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分ける作業を不要にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の給紙トレイの各々から用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の給紙トレイの各々から用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置が広く用いられている。一般に、丁合装置は、用紙の束を積載する給紙トレイを用紙束搬送路（例えば、コンベア）沿いに複数配置し、各給紙トレイより用紙を１枚ずつ送り出しながらコンベア上で重ね合わせることにより、用紙束を形成するように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
例えば、３つの給紙トレイがコンベア沿いに配置された丁合装置の場合、１つ目の給紙トレイよりコンベア上に用紙が１枚送り出され、その用紙がコンベアにより搬送されて２つ目の給紙トレイの位置に来るタイミングで、２つ目の給紙トレイより用紙が１枚送り出され、コンベア上で重ねられて２枚の用紙束となる。同様に、その用紙束がコンベアにより搬送されて３つ目の給紙トレイの位置に来るタイミングで、３つ目の給紙トレイより用紙が１枚送り出され、コンベア上で重ねられて３枚の用紙束となる。そして、このようにして丁合された用紙束（丁合束）は、コンベアの下流側にあるスタックトレイに送り出される。
【０００４】
コンベア上での用紙または用紙束（以下では、コンベア上にある用紙を、１つ目の給紙トレイから送り出された直後の１枚のものも含めて用紙束と称する）の搬送は、プッシャと呼ばれる押圧部材によって行われる。すなわち、コンベア上にはプッシャが所定間隔おきに複数配置されており、当該プッシャがコンベアと共に移動している。このプッシャが用紙束の後端を搬送方向に押圧することにより、用紙束がコンベア上を搬送されていくようになっている。
【０００５】
給紙トレイからコンベア上への用紙の送り出しは、プッシャが給紙トレイに近づいてきた所定のタイミングに合わせて行われるように構成されている。プッシャとプッシャとの間の空間はコマと呼ばれ、各コマに対して給紙トレイからの給紙が行われる。これにより、コンベア上には、異なるコマに１枚、２枚、３枚の用紙束が常に存在している状態となる。つまり、コマ毎に異なる枚数の用紙束が載置された状態で、用紙束の搬送が行われるようになっている。
【０００６】
ところで、丁合装置を運転しているときに、コンベア上の何れかのコマで紙詰まりを生じることがある。紙詰まりが生じると、丁合装置の動作が停止してエラー警告が発せられる。この場合、オペレータは、紙詰まり状態を直して丁合装置を再始動させることになるが、紙詰まりによって用紙束が破損していた場合、その用紙束をコンベア上から除去しなければならない。
【０００７】
用紙束をコンベア上から除去した後に、丁合装置を再始動させると、停止前の丁合作業を継続するように給紙トレイから用紙の供給が行われる。ところが、この場合、コンベアに滞留している丁合途中の用紙束（紙詰まりを起こしたコマ以外のコマにある用紙束）のみならず、紙詰まりで用紙束を除去したコマにも用紙が供給されてしまうため、そのコマにおいて不完全な丁合束ができてしまうという問題がある。例えば、１つ目の給紙トレイと２つ目の給紙トレイとの間にあるコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動した場合、２つ目の給紙トレイと３つ目の給紙トレイからそれぞれ用紙が１枚ずつ供給されて、２枚だけの不完全な丁合束ができてしまう。
【０００８】
このような不完全な丁合束をなくすために、あるコマから紙詰まりの用紙束を除去した後に、強制排紙の機能を利用することが可能である。強制排紙を丁合装置に指示すると、コンベア上に滞留している用紙束が全てコンベアの系外に強制的に排紙される。そして、強制排紙の動作後に丁合装置を再始動させると、１つ目の給紙トレイから順に用紙の送り出しが再開される。そのため、不完全な丁合束ができてしまうことを防止できる。しかし、この方法では、滞留中の用紙束を全て排紙して最初から丁合をやり直すことになるので、作業効率が悪化するという問題を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５８−６８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
なお、上記特許文献１に記載の丁合装置では、落丁などの不良丁合を検出する検出器を各供給機に設け、不良丁合の含まれた集合折丁が最後の供給機の後方所定位置にきたときに、その位置に備えた排除装置によって不良丁合をコンベア系外へ排除するようにしている。この技術を応用して、紙詰まりで用紙束を除去したコマに生じる不完全な丁合束を検出してコンベア系外へと排除することができれば、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直す必要がなくなる。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、各供給機（給紙トレイ）に設けた検出器で落丁などを検出するしくみのため、コンベア上の紙詰まりで用紙束を除去した結果として生じる不完全な丁合束は検出することができない。仮に、特許文献１の検出器とは異なる何らかの手段を講じることにより、紙詰まりで用紙束を除去した結果として生じる不完全な丁合束を検出してコンベア系外へと排除することができたとしても、コンベア系外に排除された用紙束を再利用するために、その用紙束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙トレイに仕分ける作業が必要となる。オペレータにとってこの作業が面倒で煩わしいだけでなく、仕分けの際には丁合装置の動作を停止させなければならないため、丁合作業の効率が落ちるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、コンベア上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために、本発明の丁合装置では、用紙束搬送路に沿って複数箇所に設けた用紙束検出部により、用紙束搬送路上の用紙束が載置される移動空間である複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。そして、用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、その空のコマを検出した用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成した本発明によれば、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、用紙束が除去されたコマは空のコマになっているので、そのことが用紙束検出部により検出される。そして、その空のコマが搬送方向下流側に移動していったときに、その空のコマに対しては給紙部からの給紙が行われないので、空の状態のままとなり、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止することができる。したがって、不完全な丁合束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙部の給紙トレイに仕分ける作業が不要となり、仕分けのために丁合装置の動作を停止させなくても済む。
【００１５】
一方、丁合途中の用紙束が滞留しているコマに対しては、搬送方向下流側に移動していったときに、通常通り給紙部からの給紙が行われる。すなわち、紙詰まりにより用紙束が除去されたコマ以外のコマにある用紙束に対して丁合作業を継続するように給紙部から用紙の供給が行われる。これにより、紙詰まりの発生により用紙束が除去されたコマにおいて不完全な丁合束ができるのを防止しつつ、それ以外のコマに滞留中の用紙束を利用して丁合作業を継続することができる。
【００１６】
以上の結果、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直すことも、不完全な丁合束を構成している各用紙を給紙部の給紙トレイに仕分けることも必要がなくなり、用紙束搬送路上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態による丁合装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による給紙機構の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態による駆動機構の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態の丁合装置を再始動したときの給紙制御部の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による丁合装置の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の丁合装置は、複数の給紙部１１〜１４、コンベア１５（特許請求の範囲の用紙束搬送路に相当）、コンベア１５の駆動機構１６、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０（特許請求の範囲の用紙束検出部に相当）、給紙制御部２１、給紙判定部２２、不良丁合排除部２３、スタッカ２４、駆動源制御部２５および複数の透過型用紙検出センサ３１〜３４を備えて構成されている。
【００１９】
複数の給紙部１１〜１４は、コンベア１５に沿って複数箇所に配置されている。なお、本実施形態では４個の給紙部１１〜１４を並置する例を挙げているが、本発明はこの数に限定されない。すなわち、給紙部は２個、３個または５個以上であってもよい。
【００２０】
搬送方向の最も上流にある第１給紙部１１は、第１給紙トレイ１１ａ、第１給紙機構１１ｂおよび第１載置トレイ１１ｃを備えている。第１給紙トレイ１１ａは、コンベア１５に送り出すべき用紙の束を積載可能に設けられる。第１給紙機構１１ｂは、給紙制御部２１の制御に従って、所定のタイミングで、第１給紙トレイ１１ａに積載された用紙のうち最上位の用紙を１枚ずつ第１載置トレイ１１ｃに送り出す。第１載置トレイ１１ｃは、第１給紙機構１１ｂにより第１給紙トレイ１１ａから送り出された１枚の用紙を一時的に載置する。第１載置トレイ１１ｃに載置された用紙は、後述するプッシャ１５ａによりコンベア１５上に押し出される。
【００２１】
図２は、第１給紙機構１１ｂの主要構成の一例を示す図である。図２に示すように、第１給紙機構１１ｂは、第１給紙トレイ１１ａに積載された用紙束のうち、最上位の用紙を１枚めくるための吸着パッド１０１を備えている。この吸着パッド１０１は、パッド駆動レバー１０２により矢印（１）の方向に移動可能に構成されている。そして、吸着パッド１０１からエアを吸引しながら用紙面に接触させて用紙を吸着し、この吸着した用紙をめくり上げるように吸着パッド１０１を駆動させる。
【００２２】
吸着パッド１０１によりめくり上げられた用紙は、給紙ローラ１０３に挟まれる。この給紙ローラ１０３は、ローラ駆動レバー１０４により矢印（２）の方向に移動可能に構成されている。給紙ローラ１０３は、吸着パッド１０１で用紙がめくり上げられてから一定時間後にその用紙を送り出すように、駆動を開始する。これによって給紙ローラ１０３は、その下流側にある搬送手段１０５に用紙を引き渡す。搬送手段１０５の先には、第１載置トレイ１１ｃがある。
【００２３】
また、第１給紙機構１１ｂは、図２に示すように、吸着パッド１０１に用紙を吸着させるべくパッド駆動レバー１０２を矢印（１）の方向に往復動作させるカム１０６を備えている。このカム１０６と、吸着パッド１０１により取り出された用紙を第１載置トレイ１１ｃまで搬送する搬送手段１０５は、コンベア１５と連動して駆動するようになっている。そして、第１給紙機構１１ｂは、この連動を断接するための電磁クラッチ１０７を更に備えている。電磁クラッチ１０７にはタイミングベルト１０８が巻かれており、その先のチェーン（図示せず）を介してコンベア１５の駆動機構１６（後述するメインモータ２０１）へ繋がれている。
【００２４】
第２給紙部１２、第３給紙部１３および第４給紙部１４も第１給紙部１１と同様に構成されている。すなわち、第２給紙部１２は第２給紙トレイ１２ａ、第２給紙機構１２ｂおよび第２載置トレイ１２ｃを備えて構成され、第３給紙部１３は第３給紙トレイ１３ａ、第３給紙機構１３ｂおよび第３載置トレイ１３ｃを備えて構成され、第４給紙部１４は第４給紙トレイ１４ａ、第４給紙機構１４ｂおよび第４載置トレイ１４ｃを備えて構成されている。
【００２５】
第２〜第４給紙トレイ１２ａ〜１４ａは第１給紙トレイ１１ａと同様の機能を有し、第２〜第４給紙機構１２ｂ〜１４ｂは第１給紙機構１１ｂと同様の機能を有し、第２〜第４載置トレイ１２ｃ〜１４ｃは第１載置トレイ１１ｃと同様の機能を有している。第２〜第４給紙機構１２ｂ〜１４ｂの構成は、図２に示した第１給紙機構１１ｂの構成と同様となっている。
【００２６】
コンベア１５は、複数の給紙部１１〜１４からそれぞれ送り出された用紙を搬送する。このときコンベア１５上では、複数の給紙部１１〜１４から送り出された複数の用紙が重ね合わされ、用紙束が形成される。なお、本実施形態では、第１給紙部１１の上流側に別の丁合装置（図示せず）が連結されており、当該別の丁合装置から搬送されてくる用紙に対して更に、複数の給紙部１１〜１４から送り出された複数の用紙が重ね合わされ、用紙束が形成されるものとする。
【００２７】
すなわち、第１給紙部１１は、その上流側にある別の丁合装置から送り出された用紙がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、別の丁合装置から搬送されてきた用紙に対して第１給紙部１１から送り出された用紙が重ね合わされて、１枚多い用紙束が形成される。
【００２８】
第２給紙部１２は、第１給紙部１１から送り出された用紙がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第１給紙部１１から送り出された用紙に対して第２給紙部１２から送り出された用紙が重ね合わされて、２枚多い用紙束が形成される。
【００２９】
また、第３給紙部１３は、２枚多い用紙束がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第３給紙部１３から送り出された用紙がさらに重ね合わされ、第１〜第３給紙部１１〜１３から送り出された用紙を重ね合わせて成る３枚多い用紙束が形成される。
【００３０】
さらに、第４給紙部１４は、３枚多い用紙束がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第４給紙部１４から送り出された用紙がさらに重ね合わされ、第１〜第４給紙部１１〜１４から送り出された用紙を重ね合わせて成る４枚多い用紙束が形成される。
【００３１】
コンベア１５上には複数のプッシャ１５ａが所定間隔おきに配置されている。このプッシャ１５ａは、コンベア１５の回転に伴って搬送方向に所定速度で移動する。プッシャ１５ａとプッシャ１５ａとの間の空間がコマであり、各コマに対して給紙部１１〜１４からの給紙が行われる。このプッシャ１５ａが用紙束の後端を搬送方向に押圧することにより、コンベア１５上の各コマに載置された用紙束が搬送されていくようになっている。
【００３２】
給紙部１１〜１４からコンベア１５上への給紙は、プッシャ１５ａが給紙部１１〜１４に近づいてくるタイミングに合わせて行う。例えば、第１給紙部１１の場合、プッシャ１５ａが第１載置トレイ１１ｃの位置に到達するよりも所定時間だけ早いタイミングで第１給紙機構１１ｂを駆動し、第１給紙トレイ１１ａから１枚の用紙を取り出して第１載置トレイ１１ｃに載置させる。所定時間は、給紙部１１〜１４において各給紙トレイ１１ａ〜１４ａから用紙を取り出してから、その用紙が各載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに到達するまでの時間よりも長い時間である。
【００３３】
そうすると、第１載置トレイ１１ｃに載置された用紙が、搬送方向上流側から移動してきたプッシャ１５ａにより押され、コンベア１５上に送り出される。これにより、当該プッシャ１５ａとその前方（下流側）のプッシャ１５ａとの間のコマに１枚の用紙が追加して載置された状態となる。このようにしてコンベア１５上のコマに載置された用紙は、引き続きプッシャ１５ａにより搬送方向に押圧されて、第２給紙部１２の方向に搬送されていく。
【００３４】
第２給紙部１２においても、プッシャ１５ａが第２載置トレイ１１ｃの位置に到達するよりも所定時間だけ早いタイミングで第２給紙機構１２ｂを駆動し、第２給紙トレイ１２ａから１枚の用紙を取り出して第２載置トレイ１２ｃに載置させる。そうすると、第２載置トレイ１２ｃに載置された用紙が、搬送方向上流側から移動してきたプッシャ１５ａによりコンベア１５上に押し出される。その結果、第１給紙部１１から送り出された１枚の用紙が載置された先ほどのコマに、第２給紙部１２から送り出された１枚の用紙が重ねられて、別の丁合装置から搬送されてきた用紙よりも２枚多い用紙束となる。
【００３５】
第３給紙部１３および第４給紙部１４も同様に動作する。これにより、コンベア１５上では、第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマには１枚、第２給紙部１２と第３給紙部１３との間のコマには２枚、第３給紙部１３と第４給紙部１４との間のコマには３枚、第４給紙部１４よりも下流側のコマには４枚だけそれぞれ多い用紙束が常に存在している状態となる。つまり、コマ毎に異なる枚数の用紙束が載置された状態で、用紙束の搬送が行われるようになっている。
【００３６】
なお、上述した吸着パッド１０１の１往復動作、すなわち用紙１枚分の取り出し動作の１周期と、プッシャ１５ａの通過頻度とが一致するようになっている。したがって、電磁クラッチ１０７の連結後は、そのまま駆動を継続すれば、プッシャ１５ａが到来するタイミングに合わせて用紙が各々の給紙部１１〜１４から送り出されることになる。
【００３７】
駆動機構１６は、コンベア１５の駆動を制御する。図３は、駆動機構１６の具体的な構成例を示す図である。図３に示すように、本実施形態の駆動機構１６では、メインモータ２０１から減速軸２０２を介してコンベア１５の駆動チェーン２０４を駆動する。メインモータ２０１から減速軸２０２までは、摩擦ベルト２０３で駆動伝達する。
【００３８】
減速軸２０２には、スリット円板２０５が付いている。このスリット円板２０５は、減速軸２０２の回転とともに回転する。スリット円板２０５には、その外周部に等角度間隔でスリットが環状的に配置されている。また、スリット円板２０５には、当該スリット円板２０５が回転したときにスリットの通過を検知可能なスリット検出器２０６が設けられている。このスリット検出器２０６は、スリットが通過するたびにパルスを発生して、給紙制御部２１および駆動源制御部２５へ送る。
【００３９】
上述のように、減速軸２０２からコンベア１５までの間は、駆動チェーン２０４により駆動伝達される。チェーンであるから滑りはなく、スリット検出器２０６から発生するパルスの数と、コンベア１５の変位量とは比例する。駆動源制御部２５では、スリット検出器２０６から受け取ったパルスの時間間隔に基づいて、この時間間隔が一定となるようにメインモータ２０１をフィードバック制御する。この制御によって、コンベア１５は等速に保たれる。
【００４０】
コンベア１５が等速で駆動されると、複数のプッシャ１５ａが所定の時間間隔ごとに所定の位置に移動してくることになる。この所定の位置をホームポジションという。本実施形態の駆動機構１６は、このホームポジションを検出するホームポジションセンサ２０７を備えている。ホームポジションセンサ２０７は、センサ軸２０７ａと、当該センサ軸２０７ａを中心とした円の半分を占めるような半円形状の遮蔽板２０７ｂと、この遮蔽板２０７ｂの外周の円弧部が光軸を遮断しているか否かを検知可能な遮蔽板検出器２０７ｃとにより構成される。
【００４１】
センサ軸２０７ａは、コンベア１５の駆動軸とチェーンで連結され、隣同士のプッシャ１５ａの間隔分の距離だけコンベア１５が周回すると、遮蔽板２０７ｂが３６０度回転するようになっている。すなわち、ホームポジションセンサ２０７の光軸の遮蔽状態／非遮蔽状態が互いに切り替わる瞬間には必ず、あらかじめ定められた位置にプッシャ１５ａが存在するはずであり、その位置がホームポジションとなる。ホームポジションセンサ２０７は、ホームポジションを検出すると、その旨を給紙制御部２１に通知する。
【００４２】
本実施形態による丁合装置の動作開始時は、給紙制御部２１により、図２に示した電磁クラッチ１０７が切断状態とされている。丁合装置の動作が開始すると、駆動機構１６によりコンベア１５が低速で駆動される。その後、ホームポジションセンサ２０７によりプッシャ１５ａのホームポジションが検出されると、その旨の通知を受けた給紙制御部２１は、通知を受けてから所定パルス後に電磁クラッチ１０７を連結する。電磁クラッチ１０７の連結後に、駆動機構１６の制御によって、コンベア１５はさらに定常速度まで加速する。
【００４３】
なお、電磁クラッチ１０７の接続は低速で行った方がよい。電磁クラッチ１０７の連結時間（電磁クラッチ１０７に連結信号を送ってから実際に連結されるまでの時間）のばらつきが、コンベア１５の速度が増すほど大きくなり、連結位置に与える影響が大きくなるからである。
【００４４】
図１に戻って説明する。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コンベア１５に沿って複数箇所に備えられ、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。本実施形態では、４つの給紙部１１〜１４からそれぞれ搬送方向上流側に向かって所定距離の位置に当たる４箇所に、４つの反射型用紙検出センサ１７〜２０を設けている。この場合の所定の距離は、４箇所とも同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００４５】
反射型用紙検出センサ１７〜２０は、例えば赤外線等を用いた光センサで構成され、コンベア１５の裏側に配置されている。また、反射型用紙検出センサ１７〜２０とコンベア１５との間には透光性の窓が開けられている。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、窓を通してコンベア１５に向かって赤外線を常時照射しており、その反射波を所定のタイミングにおいて受光できたか否かによって、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。
【００４６】
その所定のタイミングとは、別の丁合装置（図示せず）から送られてきた用紙が、図１に示す本実施形態の丁合装置に入る前の段階に設けられた基準センサ（図示せず）により検知されたタイミングから、所定パルス数だけ経過したタイミングである。その所定パルス数は、その用紙を押しているプッシャ１５ａが各反射型用紙検出センサ１７〜２０に到達する直前である。用紙束はプッシャ１５ａに押されて搬送されてくるので、このタイミングで検出動作を行うことにより、用紙束の有無を正確かつ確実に検出することができる。
【００４７】
反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コマに用紙束が存在しないこと、つまり空のコマがあったことを検出すると、用紙束非検出信号を給紙制御部２１に通知する。この通知には、反射型用紙検出センサ１７〜２０の識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。これは、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０のうち、どの位置で用紙束の不存在が検出されたのかを給紙制御部２１に知らせ、給紙部１１〜１４における給紙停止のタイミングを制御するためである。
【００４８】
給紙制御部２１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。この給紙制御部２１は、上述したように、コンベア１５上の移動空間である複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように複数の給紙部１１〜１４を制御する。
【００４９】
また、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７〜２０から供給される用紙束非検出信号に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する。
【００５０】
空のコマに対する給紙を停止させる場合、具体的には、搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４に空のコマが到来するタイミングに合わせて、吸着パッド１０１においてエアの吸引を行わないようにする。このとき、電磁クラッチ１０７は連結されたままであるので、吸着パッド１０１は往復動作を行う。しかし、エアの吸引が行われていないため用紙がめくり上げられず、給紙が行われないこととなる。
【００５１】
紙詰まりがなく丁合装置が通常運転を続けている間は、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０では常に用紙束の存在が検出される。この場合、給紙制御部２１は、通常通り、複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように複数の給紙部１１〜１４を制御する。
【００５２】
これに対して、紙詰まりによるエラー警告が生じると、丁合装置の運転はいったん停止する。このとき、電磁クラッチ１０７は連結されたままである。その後、オペレータが紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、電磁クラッチ１０７が連結された状態のまま、コンベア１５の周回駆動と吸着パッド１０１の往復動作とが再開される。吸着パッド１０１が往復動作する位相とプッシャ１５ａのピッチとの関係が一致しており、かつ、基準センサからのパルス数は保持されたまま（パルス数は、コンベア１５の移動速度に関わらず、コンベア１５の物理的変位量と比例する）であるから、適切なタイミングで用紙の供給が再開される。
【００５３】
なお、丁合装置の運転停止中にオペレータによって用紙束が除去されたコマについては、空のコマになっていることが反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにより検出される。例えば、第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマで紙詰まりが発生し、そのコマから用紙束が除去されたとする。その後、丁合装置を再始動させると、一番右のプッシャ１５ａが第２反射型用紙検出センサ１８の近傍に到達するタイミングで、用紙束の存在しない空のコマが第２反射型用紙検出センサ１８により検出される。
【００５４】
この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第２反射型用紙検出センサ１８から受けて、空のコマが検出された第２反射型用紙検出センサ１８の位置のすぐ搬送方向下流側にある第２給紙部１２においては空のコマに対して給紙を行わないように制御する。どの場所で空のコマが検出されたかが分かっているので、プッシャ１５ａがその場所から何パルスでどこまで移動するかが定まる。そこで、給紙制御部２１は、そのパルス数に基づいて、本来であれば第２給紙部１２での給紙を開始するタイミングの位置まで空のコマが移動してきても、当該空のコマには給紙を行わないように制御する。
【００５５】
一方、給紙制御部２１は、丁合途中の用紙束が滞留している他のコマに対しては、通常通り給紙部１１〜１４からの給紙を行うように制御する。すなわち、空のコマに対する第２給紙部１２からの給紙は停止させるが、他の第１給紙部１１、第３給紙部１３および第４給紙部１４においては通常通り給紙を行う。
【００５６】
続いて、空のコマが搬送方向下流側に移動して第３反射型用紙検出センサ１９の位置に到達するときも、当該空のコマは空のままなので、空のコマであることが第３反射型用紙検出センサ１９により検出される。この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第３反射型用紙検出センサ１９から受けて、空のコマが検出された第３反射型用紙検出センサ１９のすぐ下流にある第３給紙部１３においても空のコマに対して給紙を行わないように制御する。一方、他の第１給紙部１１、第２給紙部１２および第４給紙部１４においては通常通り給紙を行う。
【００５７】
さらに、空のコマが搬送方向下流側に移動して第４反射型用紙検出センサ２０の位置に到達するときも、当該空のコマは空のままなので、空のコマであることが第４反射型用紙検出センサ２０により検出される。この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第４反射型用紙検出センサ２０から受けて、空のコマが検出された第４反射型用紙検出センサ２０のすぐ下流にある第４給紙部１４においても空のコマに対して給紙を行わないように制御する。一方、他の第１給紙部１１、第２給紙部１２および第３給紙部１３においては通常通り給紙を行う。
【００５８】
以上の処理により、第２反射型用紙検出センサ１８により最初に検出された空のコマは第４給紙部１４を通過するまで空のままとなる。そして、空のコマが第４給紙部１４を通過した後は、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れにおいても空のコマが検出されなくなる。よって、給紙制御部２１により、複数の給紙部１１〜１４から複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出す通常の処理が行われる。
【００５９】
不良丁合排除部２３は、複数の給紙部１１〜１４よりも搬送方向下流側に備えられ、不完全な丁合束をコンベア１５（スタッカ２４）の系外へ排除する。スタッカ２４は、不良丁合排除部２３により排除されない完全な丁合束のみをスタックトレイに積載する。
【００６０】
上述のように、丁合装置の再始動時に空のコマが検出された場合には、その空のコマに対しては第４給紙部１４を通過するまで給紙部１１〜１４から用紙が供給されないので、不完全な丁合束ができることは原則としてない。しかしながら、以下に述べる理由から、不完全な丁合束ができてしまうことがある。
【００６１】
すなわち、例えば第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマに紙詰まりが生じて丁合装置の動作が停止したときに、そのコマに対して次に給紙をすべき第２の給紙部１２において既に給紙が行われていて、当該第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃに既に用紙が載置されてしまっていることがある。
【００６２】
この場合、紙詰まりが生じたコマから用紙束を除去して空にしても、その空のコマに対して次に給紙される第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃからも用紙を除去しておかなければ、丁合装置の再始動後に、せっかく用紙束を除去した空のコマに対して、載置トレイ１２ｃから１枚の用紙がプッシャ１５ａにより送り出されてしまう。そうすると、空のコマではなくなってしまうので、第３および第４の給紙部１３，１４からも給紙が行われてしまい、最初の１枚の用紙が欠けた不完全な丁合束ができてしまう。
【００６３】
そこで、本実施形態では不良丁合排除部２３を設け、不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除させることができるようにしている。また、本実施形態では、複数の給紙部１１〜１４のどの段階から不完全な丁合束ができてしまったかを判定するために、複数の透過型用紙検出センサ３１〜３４および給紙判定部２２を設けている。
【００６４】
透過型用紙検出センサ３１〜３４は、複数の給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃにそれぞれ備えられ、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを検出する。透過型用紙検出センサ３１〜３４は、例えば赤外線等を用いた光センサで構成され、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃの裏側に発光部が、表側に受光部が配置されている。また、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃには透光性の窓が開けられている。透過型用紙検出センサ３１〜３４は、発光部から窓を通して受光部に向かって赤外線を常時照射しており、所定のタイミングにおいて受光部で赤外線を受光できたか否かによって、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを検出する。なお、ここでは透過型のセンサを用いているが、反射型のセンサを用いてもよい。
【００６５】
透過型用紙検出センサ３１〜３４が用紙の存否を検出するタイミングは、例えば、反射型用紙検出センサ１７〜２０において空のコマを検出するタイミングと同じタイミングである。この検出タイミングは、コマに供給すべき用紙が各給紙トレイ１１ａ〜１４ａから給紙され、各載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに到達した後のタイミングである。
【００６６】
透過型用紙検出センサ３１〜３４は、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在することを検出すると、用紙検出信号を給紙判定部２２に通知する。この通知には、どの透過型用紙検出センサ３１〜３４で用紙を検出したかを表す識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。一方、透過型用紙検出センサ３１〜３４は、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在しないことを検出すると、用紙非検出信号を給紙判定部２２に通知する。この通知にも透過型用紙検出センサ３１〜３４の識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。
【００６７】
給紙判定部２２は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。
【００６８】
この給紙判定部２２は、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにより空のコマが検出されたとき（反射型用紙検出センサ１７〜２０から給紙制御部２１に対して用紙束非検出信号が供給されたとき）に、次のような判定を行う。
【００６９】
すなわち、給紙判定部２２は、透過型用紙検出センサ３１〜３４から供給される信号に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに既に用紙が存在するか否か（すなわち、空のコマに対する給紙が既に行われていて、その給紙された用紙が載置トレイ１１ｃ〜１４ｃから除去されていない状態か否か）を判定する。そして、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに既に用紙が存在すると判定された場合、そのことを不良丁合排除部２３に通知する。
【００７０】
この通知を受けた不良丁合排除部２３は、空のコマが不良丁合排除部２３まで移動してきたときに、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５（スタッカ２４）の系外へ排除する。
【００７１】
次に、上記のように構成した丁合装置の動作を説明する。図４は、本実施形態の丁合装置を再始動したときの給紙制御部２１の動作例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、紙詰まりの生じたコマからオペレータが用紙束を除去した後、丁合装置を再始動させたときに開始する。
【００７２】
図４において、丁合装置の再始動が指示されると、メインモータ２０１は、コンベア１５を駆動して用紙束の搬送を再開する（ステップＳ１）。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、用紙束の存否を検出するタイミング（プッシャ１５ａが反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置に到達するよりも若干早いタイミング）になったか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、当該検出タイミングになったと判定した場合、反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する（ステップＳ３）。
【００７３】
給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７〜２０からの通知（用紙束非検出信号の有無）に基づいて、用紙束が存在しない空のコマが検出されたか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、空のコマが検出されていないと判断した場合には、給紙制御部２１は、通常の給紙を行うように給紙部１１〜１４を制御する（ステップＳ５）。その後、処理はステップＳ２に戻る。
【００７４】
一方、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにおいて空のコマが検出されたと判断した場合、給紙判定部２２は、透過型用紙検出センサ３１〜３４からの通知（用紙検出信号または用紙非検出信号）に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置のすぐ搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７５】
ここで、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在しないと判定した場合、給紙判定部２２はその旨を給紙制御部２１に通知する。この通知を受けて給紙制御部２１は、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０のすぐ搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４においては空のコマに対して給紙を行わないように制御する（ステップＳ７）。その後、処理はステップＳ２に戻る。
【００７６】
一方、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在すると判定した場合、給紙判定部２２はその旨を給紙制御部２１に通知し、さらに給紙制御部２１がその旨を不良丁合排除部２３に通知する（ステップＳ８）。その後、処理はステップＳ２に戻る。なお、上記通知を受けた不良丁合排除部２３は、空のコマが不良丁合排除部２３まで移動してきたときに、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除する。
【００７７】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、コンベア１５上の複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する反射型用紙検出センサ１７〜２０をコンベア１５に沿って複数箇所に備える。そして、丁合装置の再始動時に用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、給紙制御部２１が、その空のコマを検出した反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御している。
【００７８】
このような構成によれば、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、用紙束の除去された空のコマが搬送方向下流側に移動していったときに、その空のコマに対しては原則として給紙部１１〜１４からの給紙が行われない。そのため、用紙束が除去された空のコマは、最も下流の第４給紙部１４を通過するまで空の状態のままとなり、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止することができる。したがって、不完全な丁合束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙部１１〜１４の給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分ける作業が不要となり、仕分けのために丁合装置の動作を停止させなくても済む。
【００７９】
一方、用紙束が除去されていないコマ（丁合途中の用紙束が滞留しているコマ）に対しては、搬送方向下流側に移動していったときに、通常通り給紙部１１〜１４からの給紙が行われる。すなわち、紙詰まりにより用紙束が除去されたコマ以外のコマにある用紙束に対して丁合作業を継続するように給紙部１１〜１４から用紙の供給が行われる。これにより、紙詰まりの発生により用紙束が除去されたコマにおいて不完全な丁合束ができるのを防止しつつ、それ以外のコマに滞留中の用紙束を利用して丁合作業を継続することができる。
【００８０】
以上のことから、反射型用紙検出センサ１７〜２０において空のコマを検出したときに、当該空のコマに対する給紙が既に行われているという例外的な状況を除いて、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直すことも、不完全な丁合束を構成している各用紙を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分けることも必要がなくなり、コンベア１５上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、不良丁合排除部２３を設けているので、上述の例外的な状況に該当する場合には、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除することができる。なお、このように不完全な丁合束が生じてコンベア１５の系外へ排除されるのは、空のコマを検出したときに既に載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに対する給紙が行われている（紙詰まりの発生により丁合装置が停止したときに載置トレイ１１ｃ〜１４ｃから用紙が除去されなかった）という例外的な状況のみである。そのため、系外へ排出された不完全な丁合束を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分けする作業は少なくて済む。
【００８２】
なお、上記実施形態の変形例として、コマの移動速度（コンベア１５の回転速度）を駆動源制御部２５が以下のように制御するようにしてもよい。例えば、駆動源制御部２５は、丁合装置の動作が停止した後の再始動時において、反射型用紙検出センサ１７〜２０により最初に空のコマが検出されるまでの間はコマの移動速度が通常の移動速度よりも低速となるように、コンベア１５のメインモータ２０１を制御する。
【００８３】
紙詰まりによるエラー警告が発せされたときに、本来除去すべき用紙束とは違う用紙束をオペレータが間違って除去してしまう可能性がある。その状態で丁合装置を再始動すると、紙詰まりした用紙束がプッシャ１５ａで押し込まれることにより、大きな負荷がかかってプッシャ１５ａが損傷してしまう危険性がある。これに対して、上記のように低速でコンベア１５を移動させていれば、オペレータがたとえ用紙束を間違って除去していたとしても、プッシャ１５ａが損傷してしまう前に再びエラー警告を発して丁合装置の動作を停止させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、反射型用紙検出センサ１７〜２０および透過型用紙検出センサ３１〜３４を赤外線等の光センサにより構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、機械式の接触センサにより反射型用紙検出センサ１７〜２０および透過型用紙検出センサ３１〜３４を構成してもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、異なる種類の給紙部１１〜１４を用いているために反射型用紙検出センサ１７〜２０が等間隔に配置されていないが、等間隔に配置するようにしてもよい。例えば、同じ種類の給紙部を等間隔に配置して、それに合わせて反射型用紙検出センサ１７〜２０も等間隔に配置する。
【００８６】
また、上記実施形態では、複数の給紙部１１〜１４から用紙を１枚ずつコンベア１５に送り出す例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一部または全部の給紙部から冊子を１部ずつコンベア１５に送り出すようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、４つの給紙部１１〜１４にそれぞれ対応して４つの反射型用紙検出センサ１７〜２０を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２つの反射型用紙検出センサ１７，１９を設け、これらの検出結果に基づいて給紙部１１〜１４での給紙停止を制御するようにしてもよい。
【００８８】
すなわち、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７から供給される信号に基づいて、第１および第２の給紙部１１，１２の給紙停止を制御する。また、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１９から供給される信号に基づいて、第３および第４の給紙部１３，１４の給紙停止を制御する。
【００８９】
このように構成した場合、反射型用紙検出センサの数が少なくて済むというメリットがある。ただし、紙詰まりが発生して丁合装置が停止したときに、不完全な丁合束が生じないようにするために、搬送方向上流側で紙詰まりを起こしているときは第１および第２の給紙部１１，１２の２つの載置トレイ１１ｃ，１２ｃから用紙を取り除いておく必要がある。また、搬送方向下流側で紙詰まりを起こしているときは第３および第４の給紙部１３，１４の２つの載置トレイ１３ｃ，１３ｃから用紙を取り除いておく必要がある。
【００９０】
なお、例えば搬送方向上流側のコマで紙詰まりを起こし、そのコマから用紙束を除去することによってできた空のコマが丁合装置の再始動後に反射型用紙検出センサ１７により検出されたときに、第１の給紙部１１の載置トレイ１１ｃには用紙が給紙済みであるが、第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃにはまだ用紙が給紙されていないこともあり得る。その場合には、第２の給紙部１２から空のコマに対して給紙を行わないようにする。この場合は、既に給紙済みの載置トレイ１１ｃから用紙を除去すれば、空のコマに対して給紙が行われないようにすることができる。
【００９１】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１１〜１４ 給紙部
１５ コンベア
１５ａ プッシャ
１６ 駆動機構
１７〜２０ 反射型用紙検出センサ（用紙束検出部）
２１ 給紙制御部
２２ 給紙判定部
２３ 不良丁合排除部
２５ 駆動源制御部
３１〜３４ 透過型用紙検出センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の給紙トレイの各々から用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の給紙トレイの各々から用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置が広く用いられている。一般に、丁合装置は、用紙の束を積載する給紙トレイを用紙束搬送路（例えば、コンベア）沿いに複数配置し、各給紙トレイより用紙を１枚ずつ送り出しながらコンベア上で重ね合わせることにより、用紙束を形成するように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
例えば、３つの給紙トレイがコンベア沿いに配置された丁合装置の場合、１つ目の給紙トレイよりコンベア上に用紙が１枚送り出され、その用紙がコンベアにより搬送されて２つ目の給紙トレイの位置に来るタイミングで、２つ目の給紙トレイより用紙が１枚送り出され、コンベア上で重ねられて２枚の用紙束となる。同様に、その用紙束がコンベアにより搬送されて３つ目の給紙トレイの位置に来るタイミングで、３つ目の給紙トレイより用紙が１枚送り出され、コンベア上で重ねられて３枚の用紙束となる。そして、このようにして丁合された用紙束（丁合束）は、コンベアの下流側にあるスタックトレイに送り出される。
【０００４】
コンベア上での用紙または用紙束（以下では、コンベア上にある用紙を、１つ目の給紙トレイから送り出された直後の１枚のものも含めて用紙束と称する）の搬送は、プッシャと呼ばれる押圧部材によって行われる。すなわち、コンベア上にはプッシャが所定間隔おきに複数配置されており、当該プッシャがコンベアと共に移動している。このプッシャが用紙束の後端を搬送方向に押圧することにより、用紙束がコンベア上を搬送されていくようになっている。
【０００５】
給紙トレイからコンベア上への用紙の送り出しは、プッシャが給紙トレイに近づいてきた所定のタイミングに合わせて行われるように構成されている。プッシャとプッシャとの間の空間はコマと呼ばれ、各コマに対して給紙トレイからの給紙が行われる。これにより、コンベア上には、異なるコマに１枚、２枚、３枚の用紙束が常に存在している状態となる。つまり、コマ毎に異なる枚数の用紙束が載置された状態で、用紙束の搬送が行われるようになっている。
【０００６】
ところで、丁合装置を運転しているときに、コンベア上の何れかのコマで紙詰まりを生じることがある。紙詰まりが生じると、丁合装置の動作が停止してエラー警告が発せられる。この場合、オペレータは、紙詰まり状態を直して丁合装置を再始動させることになるが、紙詰まりによって用紙束が破損していた場合、その用紙束をコンベア上から除去しなければならない。
【０００７】
用紙束をコンベア上から除去した後に、丁合装置を再始動させると、停止前の丁合作業を継続するように給紙トレイから用紙の供給が行われる。ところが、この場合、コンベアに滞留している丁合途中の用紙束（紙詰まりを起こしたコマ以外のコマにある用紙束）のみならず、紙詰まりで用紙束を除去したコマにも用紙が供給されてしまうため、そのコマにおいて不完全な丁合束ができてしまうという問題がある。例えば、１つ目の給紙トレイと２つ目の給紙トレイとの間にあるコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動した場合、２つ目の給紙トレイと３つ目の給紙トレイからそれぞれ用紙が１枚ずつ供給されて、２枚だけの不完全な丁合束ができてしまう。
【０００８】
このような不完全な丁合束をなくすために、あるコマから紙詰まりの用紙束を除去した後に、強制排紙の機能を利用することが可能である。強制排紙を丁合装置に指示すると、コンベア上に滞留している用紙束が全てコンベアの系外に強制的に排紙される。そして、強制排紙の動作後に丁合装置を再始動させると、１つ目の給紙トレイから順に用紙の送り出しが再開される。そのため、不完全な丁合束ができてしまうことを防止できる。しかし、この方法では、滞留中の用紙束を全て排紙して最初から丁合をやり直すことになるので、作業効率が悪化するという問題を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５８−６８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
なお、上記特許文献１に記載の丁合装置では、落丁などの不良丁合を検出する検出器を各供給機に設け、不良丁合の含まれた集合折丁が最後の供給機の後方所定位置にきたときに、その位置に備えた排除装置によって不良丁合をコンベア系外へ排除するようにしている。この技術を応用して、紙詰まりで用紙束を除去したコマに生じる不完全な丁合束を検出してコンベア系外へと排除することができれば、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直す必要がなくなる。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、各供給機（給紙トレイ）に設けた検出器で落丁などを検出するしくみのため、コンベア上の紙詰まりで用紙束を除去した結果として生じる不完全な丁合束は検出することができない。仮に、特許文献１の検出器とは異なる何らかの手段を講じることにより、紙詰まりで用紙束を除去した結果として生じる不完全な丁合束を検出してコンベア系外へと排除することができたとしても、コンベア系外に排除された用紙束を再利用するために、その用紙束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙トレイに仕分ける作業が必要となる。オペレータにとってこの作業が面倒で煩わしいだけでなく、仕分けの際には丁合装置の動作を停止させなければならないため、丁合作業の効率が落ちるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、コンベア上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために、本発明の丁合装置では、用紙束搬送路に沿って複数箇所に設けた用紙束検出部により、用紙束搬送路上の用紙束が載置される移動空間である複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。そして、用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、その空のコマを検出した用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成した本発明によれば、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、用紙束が除去されたコマは空のコマになっているので、そのことが用紙束検出部により検出される。そして、その空のコマが搬送方向下流側に移動していったときに、その空のコマに対しては給紙部からの給紙が行われないので、空の状態のままとなり、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止することができる。したがって、不完全な丁合束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙部の給紙トレイに仕分ける作業が不要となり、仕分けのために丁合装置の動作を停止させなくても済む。
【００１５】
一方、丁合途中の用紙束が滞留しているコマに対しては、搬送方向下流側に移動していったときに、通常通り給紙部からの給紙が行われる。すなわち、紙詰まりにより用紙束が除去されたコマ以外のコマにある用紙束に対して丁合作業を継続するように給紙部から用紙の供給が行われる。これにより、紙詰まりの発生により用紙束が除去されたコマにおいて不完全な丁合束ができるのを防止しつつ、それ以外のコマに滞留中の用紙束を利用して丁合作業を継続することができる。
【００１６】
以上の結果、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直すことも、不完全な丁合束を構成している各用紙を給紙部の給紙トレイに仕分けることも必要がなくなり、用紙束搬送路上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態による丁合装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による給紙機構の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態による駆動機構の構成例を示す図である。
【図４】本実施形態の丁合装置を再始動したときの給紙制御部の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による丁合装置の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の丁合装置は、複数の給紙部１１〜１４、コンベア１５（特許請求の範囲の用紙束搬送路に相当）、コンベア１５の駆動機構１６、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０（特許請求の範囲の用紙束検出部に相当）、給紙制御部２１、給紙判定部２２、不良丁合排除部２３、スタッカ２４、駆動源制御部２５および複数の透過型用紙検出センサ３１〜３４を備えて構成されている。
【００１９】
複数の給紙部１１〜１４は、コンベア１５に沿って複数箇所に配置されている。なお、本実施形態では４個の給紙部１１〜１４を並置する例を挙げているが、本発明はこの数に限定されない。すなわち、給紙部は２個、３個または５個以上であってもよい。
【００２０】
搬送方向の最も上流にある第１給紙部１１は、第１給紙トレイ１１ａ、第１給紙機構１１ｂおよび第１載置トレイ１１ｃを備えている。第１給紙トレイ１１ａは、コンベア１５に送り出すべき用紙の束を積載可能に設けられる。第１給紙機構１１ｂは、給紙制御部２１の制御に従って、所定のタイミングで、第１給紙トレイ１１ａに積載された用紙のうち最上位の用紙を１枚ずつ第１載置トレイ１１ｃに送り出す。第１載置トレイ１１ｃは、第１給紙機構１１ｂにより第１給紙トレイ１１ａから送り出された１枚の用紙を一時的に載置する。第１載置トレイ１１ｃに載置された用紙は、後述するプッシャ１５ａによりコンベア１５上に押し出される。
【００２１】
図２は、第１給紙機構１１ｂの主要構成の一例を示す図である。図２に示すように、第１給紙機構１１ｂは、第１給紙トレイ１１ａに積載された用紙束のうち、最上位の用紙を１枚めくるための吸着パッド１０１を備えている。この吸着パッド１０１は、パッド駆動レバー１０２により矢印（１）の方向に移動可能に構成されている。そして、吸着パッド１０１からエアを吸引しながら用紙面に接触させて用紙を吸着し、この吸着した用紙をめくり上げるように吸着パッド１０１を駆動させる。
【００２２】
吸着パッド１０１によりめくり上げられた用紙は、給紙ローラ１０３に挟まれる。この給紙ローラ１０３は、ローラ駆動レバー１０４により矢印（２）の方向に移動可能に構成されている。給紙ローラ１０３は、吸着パッド１０１で用紙がめくり上げられてから一定時間後にその用紙を送り出すように、駆動を開始する。これによって給紙ローラ１０３は、その下流側にある搬送手段１０５に用紙を引き渡す。搬送手段１０５の先には、第１載置トレイ１１ｃがある。
【００２３】
また、第１給紙機構１１ｂは、図２に示すように、吸着パッド１０１に用紙を吸着させるべくパッド駆動レバー１０２を矢印（１）の方向に往復動作させるカム１０６を備えている。このカム１０６と、吸着パッド１０１により取り出された用紙を第１載置トレイ１１ｃまで搬送する搬送手段１０５は、コンベア１５と連動して駆動するようになっている。そして、第１給紙機構１１ｂは、この連動を断接するための電磁クラッチ１０７を更に備えている。電磁クラッチ１０７にはタイミングベルト１０８が巻かれており、その先のチェーン（図示せず）を介してコンベア１５の駆動機構１６（後述するメインモータ２０１）へ繋がれている。
【００２４】
第２給紙部１２、第３給紙部１３および第４給紙部１４も第１給紙部１１と同様に構成されている。すなわち、第２給紙部１２は第２給紙トレイ１２ａ、第２給紙機構１２ｂおよび第２載置トレイ１２ｃを備えて構成され、第３給紙部１３は第３給紙トレイ１３ａ、第３給紙機構１３ｂおよび第３載置トレイ１３ｃを備えて構成され、第４給紙部１４は第４給紙トレイ１４ａ、第４給紙機構１４ｂおよび第４載置トレイ１４ｃを備えて構成されている。
【００２５】
第２〜第４給紙トレイ１２ａ〜１４ａは第１給紙トレイ１１ａと同様の機能を有し、第２〜第４給紙機構１２ｂ〜１４ｂは第１給紙機構１１ｂと同様の機能を有し、第２〜第４載置トレイ１２ｃ〜１４ｃは第１載置トレイ１１ｃと同様の機能を有している。第２〜第４給紙機構１２ｂ〜１４ｂの構成は、図２に示した第１給紙機構１１ｂの構成と同様となっている。
【００２６】
コンベア１５は、複数の給紙部１１〜１４からそれぞれ送り出された用紙を搬送する。このときコンベア１５上では、複数の給紙部１１〜１４から送り出された複数の用紙が重ね合わされ、用紙束が形成される。なお、本実施形態では、第１給紙部１１の上流側に別の丁合装置（図示せず）が連結されており、当該別の丁合装置から搬送されてくる用紙に対して更に、複数の給紙部１１〜１４から送り出された複数の用紙が重ね合わされ、用紙束が形成されるものとする。
【００２７】
すなわち、第１給紙部１１は、その上流側にある別の丁合装置から送り出された用紙がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、別の丁合装置から搬送されてきた用紙に対して第１給紙部１１から送り出された用紙が重ね合わされて、１枚多い用紙束が形成される。
【００２８】
第２給紙部１２は、第１給紙部１１から送り出された用紙がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第１給紙部１１から送り出された用紙に対して第２給紙部１２から送り出された用紙が重ね合わされて、２枚多い用紙束が形成される。
【００２９】
また、第３給紙部１３は、２枚多い用紙束がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第３給紙部１３から送り出された用紙がさらに重ね合わされ、第１〜第３給紙部１１〜１３から送り出された用紙を重ね合わせて成る３枚多い用紙束が形成される。
【００３０】
さらに、第４給紙部１４は、３枚多い用紙束がコンベア１５によって搬送されてくるタイミングに合わせて用紙を送り出す。これにより、第４給紙部１４から送り出された用紙がさらに重ね合わされ、第１〜第４給紙部１１〜１４から送り出された用紙を重ね合わせて成る４枚多い用紙束が形成される。
【００３１】
コンベア１５上には複数のプッシャ１５ａが所定間隔おきに配置されている。このプッシャ１５ａは、コンベア１５の回転に伴って搬送方向に所定速度で移動する。プッシャ１５ａとプッシャ１５ａとの間の空間がコマであり、各コマに対して給紙部１１〜１４からの給紙が行われる。このプッシャ１５ａが用紙束の後端を搬送方向に押圧することにより、コンベア１５上の各コマに載置された用紙束が搬送されていくようになっている。
【００３２】
給紙部１１〜１４からコンベア１５上への給紙は、プッシャ１５ａが給紙部１１〜１４に近づいてくるタイミングに合わせて行う。例えば、第１給紙部１１の場合、プッシャ１５ａが第１載置トレイ１１ｃの位置に到達するよりも所定時間だけ早いタイミングで第１給紙機構１１ｂを駆動し、第１給紙トレイ１１ａから１枚の用紙を取り出して第１載置トレイ１１ｃに載置させる。所定時間は、給紙部１１〜１４において各給紙トレイ１１ａ〜１４ａから用紙を取り出してから、その用紙が各載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに到達するまでの時間よりも長い時間である。
【００３３】
そうすると、第１載置トレイ１１ｃに載置された用紙が、搬送方向上流側から移動してきたプッシャ１５ａにより押され、コンベア１５上に送り出される。これにより、当該プッシャ１５ａとその前方（下流側）のプッシャ１５ａとの間のコマに１枚の用紙が追加して載置された状態となる。このようにしてコンベア１５上のコマに載置された用紙は、引き続きプッシャ１５ａにより搬送方向に押圧されて、第２給紙部１２の方向に搬送されていく。
【００３４】
第２給紙部１２においても、プッシャ１５ａが第２載置トレイ１１ｃの位置に到達するよりも所定時間だけ早いタイミングで第２給紙機構１２ｂを駆動し、第２給紙トレイ１２ａから１枚の用紙を取り出して第２載置トレイ１２ｃに載置させる。そうすると、第２載置トレイ１２ｃに載置された用紙が、搬送方向上流側から移動してきたプッシャ１５ａによりコンベア１５上に押し出される。その結果、第１給紙部１１から送り出された１枚の用紙が載置された先ほどのコマに、第２給紙部１２から送り出された１枚の用紙が重ねられて、別の丁合装置から搬送されてきた用紙よりも２枚多い用紙束となる。
【００３５】
第３給紙部１３および第４給紙部１４も同様に動作する。これにより、コンベア１５上では、第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマには１枚、第２給紙部１２と第３給紙部１３との間のコマには２枚、第３給紙部１３と第４給紙部１４との間のコマには３枚、第４給紙部１４よりも下流側のコマには４枚だけそれぞれ多い用紙束が常に存在している状態となる。つまり、コマ毎に異なる枚数の用紙束が載置された状態で、用紙束の搬送が行われるようになっている。
【００３６】
なお、上述した吸着パッド１０１の１往復動作、すなわち用紙１枚分の取り出し動作の１周期と、プッシャ１５ａの通過頻度とが一致するようになっている。したがって、電磁クラッチ１０７の連結後は、そのまま駆動を継続すれば、プッシャ１５ａが到来するタイミングに合わせて用紙が各々の給紙部１１〜１４から送り出されることになる。
【００３７】
駆動機構１６は、コンベア１５の駆動を制御する。図３は、駆動機構１６の具体的な構成例を示す図である。図３に示すように、本実施形態の駆動機構１６では、メインモータ２０１から減速軸２０２を介してコンベア１５の駆動チェーン２０４を駆動する。メインモータ２０１から減速軸２０２までは、摩擦ベルト２０３で駆動伝達する。
【００３８】
減速軸２０２には、スリット円板２０５が付いている。このスリット円板２０５は、減速軸２０２の回転とともに回転する。スリット円板２０５には、その外周部に等角度間隔でスリットが環状的に配置されている。また、スリット円板２０５には、当該スリット円板２０５が回転したときにスリットの通過を検知可能なスリット検出器２０６が設けられている。このスリット検出器２０６は、スリットが通過するたびにパルスを発生して、給紙制御部２１および駆動源制御部２５へ送る。
【００３９】
上述のように、減速軸２０２からコンベア１５までの間は、駆動チェーン２０４により駆動伝達される。チェーンであるから滑りはなく、スリット検出器２０６から発生するパルスの数と、コンベア１５の変位量とは比例する。駆動源制御部２５では、スリット検出器２０６から受け取ったパルスの時間間隔に基づいて、この時間間隔が一定となるようにメインモータ２０１をフィードバック制御する。この制御によって、コンベア１５は等速に保たれる。
【００４０】
コンベア１５が等速で駆動されると、複数のプッシャ１５ａが所定の時間間隔ごとに所定の位置に移動してくることになる。この所定の位置をホームポジションという。本実施形態の駆動機構１６は、このホームポジションを検出するホームポジションセンサ２０７を備えている。ホームポジションセンサ２０７は、センサ軸２０７ａと、当該センサ軸２０７ａを中心とした円の半分を占めるような半円形状の遮蔽板２０７ｂと、この遮蔽板２０７ｂの外周の円弧部が光軸を遮断しているか否かを検知可能な遮蔽板検出器２０７ｃとにより構成される。
【００４１】
センサ軸２０７ａは、コンベア１５の駆動軸とチェーンで連結され、隣同士のプッシャ１５ａの間隔分の距離だけコンベア１５が周回すると、遮蔽板２０７ｂが３６０度回転するようになっている。すなわち、ホームポジションセンサ２０７の光軸の遮蔽状態／非遮蔽状態が互いに切り替わる瞬間には必ず、あらかじめ定められた位置にプッシャ１５ａが存在するはずであり、その位置がホームポジションとなる。ホームポジションセンサ２０７は、ホームポジションを検出すると、その旨を給紙制御部２１に通知する。
【００４２】
本実施形態による丁合装置の動作開始時は、給紙制御部２１により、図２に示した電磁クラッチ１０７が切断状態とされている。丁合装置の動作が開始すると、駆動機構１６によりコンベア１５が低速で駆動される。その後、ホームポジションセンサ２０７によりプッシャ１５ａのホームポジションが検出されると、その旨の通知を受けた給紙制御部２１は、通知を受けてから所定パルス後に電磁クラッチ１０７を連結する。電磁クラッチ１０７の連結後に、駆動機構１６の制御によって、コンベア１５はさらに定常速度まで加速する。
【００４３】
なお、電磁クラッチ１０７の接続は低速で行った方がよい。電磁クラッチ１０７の連結時間（電磁クラッチ１０７に連結信号を送ってから実際に連結されるまでの時間）のばらつきが、コンベア１５の速度が増すほど大きくなり、連結位置に与える影響が大きくなるからである。
【００４４】
図１に戻って説明する。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コンベア１５に沿って複数箇所に備えられ、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。本実施形態では、４つの給紙部１１〜１４からそれぞれ搬送方向上流側に向かって所定距離の位置に当たる４箇所に、４つの反射型用紙検出センサ１７〜２０を設けている。この場合の所定の距離は、４箇所とも同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００４５】
反射型用紙検出センサ１７〜２０は、例えば赤外線等を用いた光センサで構成され、コンベア１５の裏側に配置されている。また、反射型用紙検出センサ１７〜２０とコンベア１５との間には透光性の窓が開けられている。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、窓を通してコンベア１５に向かって赤外線を常時照射しており、その反射波を所定のタイミングにおいて受光できたか否かによって、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する。
【００４６】
その所定のタイミングとは、別の丁合装置（図示せず）から送られてきた用紙が、図１に示す本実施形態の丁合装置に入る前の段階に設けられた基準センサ（図示せず）により検知されたタイミングから、所定パルス数だけ経過したタイミングである。その所定パルス数は、その用紙を押しているプッシャ１５ａが各反射型用紙検出センサ１７〜２０に到達する直前である。用紙束はプッシャ１５ａに押されて搬送されてくるので、このタイミングで検出動作を行うことにより、用紙束の有無を正確かつ確実に検出することができる。
【００４７】
反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コマに用紙束が存在しないこと、つまり空のコマがあったことを検出すると、用紙束非検出信号を給紙制御部２１に通知する。この通知には、反射型用紙検出センサ１７〜２０の識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。これは、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０のうち、どの位置で用紙束の不存在が検出されたのかを給紙制御部２１に知らせ、給紙部１１〜１４における給紙停止のタイミングを制御するためである。
【００４８】
給紙制御部２１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。この給紙制御部２１は、上述したように、コンベア１５上の移動空間である複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように複数の給紙部１１〜１４を制御する。
【００４９】
また、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７〜２０から供給される用紙束非検出信号に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御する。
【００５０】
空のコマに対する給紙を停止させる場合、具体的には、搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４に空のコマが到来するタイミングに合わせて、吸着パッド１０１においてエアの吸引を行わないようにする。このとき、電磁クラッチ１０７は連結されたままであるので、吸着パッド１０１は往復動作を行う。しかし、エアの吸引が行われていないため用紙がめくり上げられず、給紙が行われないこととなる。
【００５１】
紙詰まりがなく丁合装置が通常運転を続けている間は、複数の反射型用紙検出センサ１７〜２０では常に用紙束の存在が検出される。この場合、給紙制御部２１は、通常通り、複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように複数の給紙部１１〜１４を制御する。
【００５２】
これに対して、紙詰まりによるエラー警告が生じると、丁合装置の運転はいったん停止する。このとき、電磁クラッチ１０７は連結されたままである。その後、オペレータが紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、電磁クラッチ１０７が連結された状態のまま、コンベア１５の周回駆動と吸着パッド１０１の往復動作とが再開される。吸着パッド１０１が往復動作する位相とプッシャ１５ａのピッチとの関係が一致しており、かつ、基準センサからのパルス数は保持されたまま（パルス数は、コンベア１５の移動速度に関わらず、コンベア１５の物理的変位量と比例する）であるから、適切なタイミングで用紙の供給が再開される。
【００５３】
なお、丁合装置の運転停止中にオペレータによって用紙束が除去されたコマについては、空のコマになっていることが反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにより検出される。例えば、第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマで紙詰まりが発生し、そのコマから用紙束が除去されたとする。その後、丁合装置を再始動させると、一番右のプッシャ１５ａが第２反射型用紙検出センサ１８の近傍に到達するタイミングで、用紙束の存在しない空のコマが第２反射型用紙検出センサ１８により検出される。
【００５４】
この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第２反射型用紙検出センサ１８から受けて、空のコマが検出された第２反射型用紙検出センサ１８の位置のすぐ搬送方向下流側にある第２給紙部１２においては空のコマに対して給紙を行わないように制御する。どの場所で空のコマが検出されたかが分かっているので、プッシャ１５ａがその場所から何パルスでどこまで移動するかが定まる。そこで、給紙制御部２１は、そのパルス数に基づいて、本来であれば第２給紙部１２での給紙を開始するタイミングの位置まで空のコマが移動してきても、当該空のコマには給紙を行わないように制御する。
【００５５】
一方、給紙制御部２１は、丁合途中の用紙束が滞留している他のコマに対しては、通常通り給紙部１１〜１４からの給紙を行うように制御する。すなわち、空のコマに対する第２給紙部１２からの給紙は停止させるが、他の第１給紙部１１、第３給紙部１３および第４給紙部１４においては通常通り給紙を行う。
【００５６】
続いて、空のコマが搬送方向下流側に移動して第３反射型用紙検出センサ１９の位置に到達するときも、当該空のコマは空のままなので、空のコマであることが第３反射型用紙検出センサ１９により検出される。この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第３反射型用紙検出センサ１９から受けて、空のコマが検出された第３反射型用紙検出センサ１９のすぐ下流にある第３給紙部１３においても空のコマに対して給紙を行わないように制御する。一方、他の第１給紙部１１、第２給紙部１２および第４給紙部１４においては通常通り給紙を行う。
【００５７】
さらに、空のコマが搬送方向下流側に移動して第４反射型用紙検出センサ２０の位置に到達するときも、当該空のコマは空のままなので、空のコマであることが第４反射型用紙検出センサ２０により検出される。この場合、給紙制御部２１は、空のコマを検出したという用紙束非検出信号を第４反射型用紙検出センサ２０から受けて、空のコマが検出された第４反射型用紙検出センサ２０のすぐ下流にある第４給紙部１４においても空のコマに対して給紙を行わないように制御する。一方、他の第１給紙部１１、第２給紙部１２および第３給紙部１３においては通常通り給紙を行う。
【００５８】
以上の処理により、第２反射型用紙検出センサ１８により最初に検出された空のコマは第４給紙部１４を通過するまで空のままとなる。そして、空のコマが第４給紙部１４を通過した後は、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れにおいても空のコマが検出されなくなる。よって、給紙制御部２１により、複数の給紙部１１〜１４から複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出す通常の処理が行われる。
【００５９】
不良丁合排除部２３は、複数の給紙部１１〜１４よりも搬送方向下流側に備えられ、不完全な丁合束をコンベア１５（スタッカ２４）の系外へ排除する。スタッカ２４は、不良丁合排除部２３により排除されない完全な丁合束のみをスタックトレイに積載する。
【００６０】
上述のように、丁合装置の再始動時に空のコマが検出された場合には、その空のコマに対しては第４給紙部１４を通過するまで給紙部１１〜１４から用紙が供給されないので、不完全な丁合束ができることは原則としてない。しかしながら、以下に述べる理由から、不完全な丁合束ができてしまうことがある。
【００６１】
すなわち、例えば第１給紙部１１と第２給紙部１２との間のコマに紙詰まりが生じて丁合装置の動作が停止したときに、そのコマに対して次に給紙をすべき第２の給紙部１２において既に給紙が行われていて、当該第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃに既に用紙が載置されてしまっていることがある。
【００６２】
この場合、紙詰まりが生じたコマから用紙束を除去して空にしても、その空のコマに対して次に給紙される第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃからも用紙を除去しておかなければ、丁合装置の再始動後に、せっかく用紙束を除去した空のコマに対して、載置トレイ１２ｃから１枚の用紙がプッシャ１５ａにより送り出されてしまう。そうすると、空のコマではなくなってしまうので、第３および第４の給紙部１３，１４からも給紙が行われてしまい、最初の１枚の用紙が欠けた不完全な丁合束ができてしまう。
【００６３】
そこで、本実施形態では不良丁合排除部２３を設け、不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除させることができるようにしている。また、本実施形態では、複数の給紙部１１〜１４のどの段階から不完全な丁合束ができてしまったかを判定するために、複数の透過型用紙検出センサ３１〜３４および給紙判定部２２を設けている。
【００６４】
透過型用紙検出センサ３１〜３４は、複数の給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃにそれぞれ備えられ、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを検出する。透過型用紙検出センサ３１〜３４は、例えば赤外線等を用いた光センサで構成され、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃの裏側に発光部が、表側に受光部が配置されている。また、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃには透光性の窓が開けられている。透過型用紙検出センサ３１〜３４は、発光部から窓を通して受光部に向かって赤外線を常時照射しており、所定のタイミングにおいて受光部で赤外線を受光できたか否かによって、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを検出する。なお、ここでは透過型のセンサを用いているが、反射型のセンサを用いてもよい。
【００６５】
透過型用紙検出センサ３１〜３４が用紙の存否を検出するタイミングは、例えば、反射型用紙検出センサ１７〜２０において空のコマを検出するタイミングと同じタイミングである。この検出タイミングは、コマに供給すべき用紙が各給紙トレイ１１ａ〜１４ａから給紙され、各載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに到達した後のタイミングである。
【００６６】
透過型用紙検出センサ３１〜３４は、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在することを検出すると、用紙検出信号を給紙判定部２２に通知する。この通知には、どの透過型用紙検出センサ３１〜３４で用紙を検出したかを表す識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。一方、透過型用紙検出センサ３１〜３４は、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在しないことを検出すると、用紙非検出信号を給紙判定部２２に通知する。この通知にも透過型用紙検出センサ３１〜３４の識別情報（例えば、センサＩＤ）を含める。
【００６７】
給紙判定部２２は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。
【００６８】
この給紙判定部２２は、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにより空のコマが検出されたとき（反射型用紙検出センサ１７〜２０から給紙制御部２１に対して用紙束非検出信号が供給されたとき）に、次のような判定を行う。
【００６９】
すなわち、給紙判定部２２は、透過型用紙検出センサ３１〜３４から供給される信号に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに既に用紙が存在するか否か（すなわち、空のコマに対する給紙が既に行われていて、その給紙された用紙が載置トレイ１１ｃ〜１４ｃから除去されていない状態か否か）を判定する。そして、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに既に用紙が存在すると判定された場合、そのことを不良丁合排除部２３に通知する。
【００７０】
この通知を受けた不良丁合排除部２３は、空のコマが不良丁合排除部２３まで移動してきたときに、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５（スタッカ２４）の系外へ排除する。
【００７１】
次に、上記のように構成した丁合装置の動作を説明する。図４は、本実施形態の丁合装置を再始動したときの給紙制御部２１の動作例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、紙詰まりの生じたコマからオペレータが用紙束を除去した後、丁合装置を再始動させたときに開始する。
【００７２】
図４において、丁合装置の再始動が指示されると、メインモータ２０１は、コンベア１５を駆動して用紙束の搬送を再開する（ステップＳ１）。反射型用紙検出センサ１７〜２０は、用紙束の存否を検出するタイミング（プッシャ１５ａが反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置に到達するよりも若干早いタイミング）になったか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、当該検出タイミングになったと判定した場合、反射型用紙検出センサ１７〜２０は、コンベア１５上のコマに用紙束が存在するか否かを検出する（ステップＳ３）。
【００７３】
給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７〜２０からの通知（用紙束非検出信号の有無）に基づいて、用紙束が存在しない空のコマが検出されたか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、空のコマが検出されていないと判断した場合には、給紙制御部２１は、通常の給紙を行うように給紙部１１〜１４を制御する（ステップＳ５）。その後、処理はステップＳ２に戻る。
【００７４】
一方、反射型用紙検出センサ１７〜２０の何れかにおいて空のコマが検出されたと判断した場合、給紙判定部２２は、透過型用紙検出センサ３１〜３４からの通知（用紙検出信号または用紙非検出信号）に基づいて、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０の位置のすぐ搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４の載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７５】
ここで、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在しないと判定した場合、給紙判定部２２はその旨を給紙制御部２１に通知する。この通知を受けて給紙制御部２１は、空のコマが検出された反射型用紙検出センサ１７〜２０のすぐ搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４においては空のコマに対して給紙を行わないように制御する（ステップＳ７）。その後、処理はステップＳ２に戻る。
【００７６】
一方、載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに用紙が存在すると判定した場合、給紙判定部２２はその旨を給紙制御部２１に通知し、さらに給紙制御部２１がその旨を不良丁合排除部２３に通知する（ステップＳ８）。その後、処理はステップＳ２に戻る。なお、上記通知を受けた不良丁合排除部２３は、空のコマが不良丁合排除部２３まで移動してきたときに、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除する。
【００７７】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、コンベア１５上の複数のコマに用紙束が存在するか否かを検出する反射型用紙検出センサ１７〜２０をコンベア１５に沿って複数箇所に備える。そして、丁合装置の再始動時に用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、給紙制御部２１が、その空のコマを検出した反射型用紙検出センサ１７〜２０が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部１１〜１４から空のコマに対する給紙を停止させるように制御している。
【００７８】
このような構成によれば、紙詰まりの発生したコマから用紙束を除去して丁合装置を再始動させると、用紙束の除去された空のコマが搬送方向下流側に移動していったときに、その空のコマに対しては原則として給紙部１１〜１４からの給紙が行われない。そのため、用紙束が除去された空のコマは、最も下流の第４給紙部１４を通過するまで空の状態のままとなり、不完全な丁合束が作られてしまうことを防止することができる。したがって、不完全な丁合束を構成している各用紙をそれぞれ該当する給紙部１１〜１４の給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分ける作業が不要となり、仕分けのために丁合装置の動作を停止させなくても済む。
【００７９】
一方、用紙束が除去されていないコマ（丁合途中の用紙束が滞留しているコマ）に対しては、搬送方向下流側に移動していったときに、通常通り給紙部１１〜１４からの給紙が行われる。すなわち、紙詰まりにより用紙束が除去されたコマ以外のコマにある用紙束に対して丁合作業を継続するように給紙部１１〜１４から用紙の供給が行われる。これにより、紙詰まりの発生により用紙束が除去されたコマにおいて不完全な丁合束ができるのを防止しつつ、それ以外のコマに滞留中の用紙束を利用して丁合作業を継続することができる。
【００８０】
以上のことから、反射型用紙検出センサ１７〜２０において空のコマを検出したときに、当該空のコマに対する給紙が既に行われているという例外的な状況を除いて、滞留中の用紙束を全て強制排紙して最初から丁合をやり直すことも、不完全な丁合束を構成している各用紙を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分けることも必要がなくなり、コンベア１５上の紙詰まりで用紙束を除去した後の丁合作業の効率を向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、不良丁合排除部２３を設けているので、上述の例外的な状況に該当する場合には、当該空のコマに対する給紙によって生じた不完全な丁合束をコンベア１５の系外へ排除することができる。なお、このように不完全な丁合束が生じてコンベア１５の系外へ排除されるのは、空のコマを検出したときに既に載置トレイ１１ｃ〜１４ｃに対する給紙が行われている（紙詰まりの発生により丁合装置が停止したときに載置トレイ１１ｃ〜１４ｃから用紙が除去されなかった）という例外的な状況のみである。そのため、系外へ排出された不完全な丁合束を給紙トレイ１１ａ〜１４ａに仕分けする作業は少なくて済む。
【００８２】
なお、上記実施形態の変形例として、コマの移動速度（コンベア１５の回転速度）を駆動源制御部２５が以下のように制御するようにしてもよい。例えば、駆動源制御部２５は、丁合装置の動作が停止した後の再始動時において、反射型用紙検出センサ１７〜２０により最初に空のコマが検出されるまでの間はコマの移動速度が通常の移動速度よりも低速となるように、コンベア１５のメインモータ２０１を制御する。
【００８３】
紙詰まりによるエラー警告が発せされたときに、本来除去すべき用紙束とは違う用紙束をオペレータが間違って除去してしまう可能性がある。その状態で丁合装置を再始動すると、紙詰まりした用紙束がプッシャ１５ａで押し込まれることにより、大きな負荷がかかってプッシャ１５ａが損傷してしまう危険性がある。これに対して、上記のように低速でコンベア１５を移動させていれば、オペレータがたとえ用紙束を間違って除去していたとしても、プッシャ１５ａが損傷してしまう前に再びエラー警告を発して丁合装置の動作を停止させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、反射型用紙検出センサ１７〜２０および透過型用紙検出センサ３１〜３４を赤外線等の光センサにより構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、機械式の接触センサにより反射型用紙検出センサ１７〜２０および透過型用紙検出センサ３１〜３４を構成してもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、異なる種類の給紙部１１〜１４を用いているために反射型用紙検出センサ１７〜２０が等間隔に配置されていないが、等間隔に配置するようにしてもよい。例えば、同じ種類の給紙部を等間隔に配置して、それに合わせて反射型用紙検出センサ１７〜２０も等間隔に配置する。
【００８６】
また、上記実施形態では、複数の給紙部１１〜１４から用紙を１枚ずつコンベア１５に送り出す例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一部または全部の給紙部から冊子を１部ずつコンベア１５に送り出すようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、４つの給紙部１１〜１４にそれぞれ対応して４つの反射型用紙検出センサ１７〜２０を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、２つの反射型用紙検出センサ１７，１９を設け、これらの検出結果に基づいて給紙部１１〜１４での給紙停止を制御するようにしてもよい。
【００８８】
すなわち、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１７から供給される信号に基づいて、第１および第２の給紙部１１，１２の給紙停止を制御する。また、給紙制御部２１は、反射型用紙検出センサ１９から供給される信号に基づいて、第３および第４の給紙部１３，１４の給紙停止を制御する。
【００８９】
このように構成した場合、反射型用紙検出センサの数が少なくて済むというメリットがある。ただし、紙詰まりが発生して丁合装置が停止したときに、不完全な丁合束が生じないようにするために、搬送方向上流側で紙詰まりを起こしているときは第１および第２の給紙部１１，１２の２つの載置トレイ１１ｃ，１２ｃから用紙を取り除いておく必要がある。また、搬送方向下流側で紙詰まりを起こしているときは第３および第４の給紙部１３，１４の２つの載置トレイ１３ｃ，１３ｃから用紙を取り除いておく必要がある。
【００９０】
なお、例えば搬送方向上流側のコマで紙詰まりを起こし、そのコマから用紙束を除去することによってできた空のコマが丁合装置の再始動後に反射型用紙検出センサ１７により検出されたときに、第１の給紙部１１の載置トレイ１１ｃには用紙が給紙済みであるが、第２の給紙部１２の載置トレイ１２ｃにはまだ用紙が給紙されていないこともあり得る。その場合には、第２の給紙部１２から空のコマに対して給紙を行わないようにする。この場合は、既に給紙済みの載置トレイ１１ｃから用紙を除去すれば、空のコマに対して給紙が行われないようにすることができる。
【００９１】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１１〜１４ 給紙部
１５ コンベア
１５ａ プッシャ
１６ 駆動機構
１７〜２０ 反射型用紙検出センサ（用紙束検出部）
２１ 給紙制御部
２２ 給紙判定部
２３ 不良丁合排除部
２５ 駆動源制御部
３１〜３４ 透過型用紙検出センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙束搬送路に沿って配置された複数の給紙部の各々から上記用紙束搬送路に用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置であって、
上記用紙束搬送路上の上記用紙束が載置される移動空間である複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように上記複数の給紙部を制御する給紙制御部と、
上記用紙束搬送路に沿って複数箇所に備えられ、上記用紙束搬送路上の上記コマに上記用紙束が存在するか否かを検出する用紙束検出部とを備え、
上記給紙制御部は、上記用紙束検出部により上記用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、上記空のコマが検出された上記用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から上記空のコマに対する給紙を停止させるように制御することを特徴とする丁合装置。
【請求項２】
上記複数の給紙部よりも搬送方向下流側において、不完全な丁合束を上記用紙束搬送路の系外へ排除する不良丁合排除部と、
上記用紙束検出部により上記空のコマが検出されたときに、上記空のコマが検出された上記用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から上記空のコマに対する給紙が既に行われているか否かを判定する給紙判定部とを更に備え、
上記不良丁合排除部は、上記給紙判定部により上記空のコマに対する給紙が既に行われていると判定された場合、上記空のコマが上記不良丁合排除部の位置に移動してきたときに、上記空のコマに対する給紙によって生じた上記不完全な丁合束を上記用紙束搬送路の系外へ排除するように制御することを特徴とする請求項１に記載の丁合装置。
【請求項３】
上記丁合装置の動作が停止した後の再始動時においては、上記用紙束検出部により上記用紙束が存在しない空のコマが検出されるまでの間、上記コマの移動速度が通常の移動速度よりも低速となるように上記用紙束搬送路の駆動源を制御する駆動源制御部を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の丁合装置。
【請求項１】
用紙束搬送路に沿って配置された複数の給紙部の各々から上記用紙束搬送路に用紙を１枚ずつ送り出して重ね合わせることによって用紙束を形成する丁合装置であって、
上記用紙束搬送路上の上記用紙束が載置される移動空間である複数のコマに対して用紙を１枚ずつ送り出すように上記複数の給紙部を制御する給紙制御部と、
上記用紙束搬送路に沿って複数箇所に備えられ、上記用紙束搬送路上の上記コマに上記用紙束が存在するか否かを検出する用紙束検出部とを備え、
上記給紙制御部は、上記用紙束検出部により上記用紙束が存在しない空のコマが検出されたときに、上記空のコマが検出された上記用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から上記空のコマに対する給紙を停止させるように制御することを特徴とする丁合装置。
【請求項２】
上記複数の給紙部よりも搬送方向下流側において、不完全な丁合束を上記用紙束搬送路の系外へ排除する不良丁合排除部と、
上記用紙束検出部により上記空のコマが検出されたときに、上記空のコマが検出された上記用紙束検出部が存在する位置よりも搬送方向下流側にある給紙部から上記空のコマに対する給紙が既に行われているか否かを判定する給紙判定部とを更に備え、
上記不良丁合排除部は、上記給紙判定部により上記空のコマに対する給紙が既に行われていると判定された場合、上記空のコマが上記不良丁合排除部の位置に移動してきたときに、上記空のコマに対する給紙によって生じた上記不完全な丁合束を上記用紙束搬送路の系外へ排除するように制御することを特徴とする請求項１に記載の丁合装置。
【請求項３】
上記丁合装置の動作が停止した後の再始動時においては、上記用紙束検出部により上記用紙束が存在しない空のコマが検出されるまでの間、上記コマの移動速度が通常の移動速度よりも低速となるように上記用紙束搬送路の駆動源を制御する駆動源制御部を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の丁合装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０３８２９（Ｐ２０１３−１０３８２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０５９６（Ｐ２０１１−２５０５９６）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００１０９７２７）株式会社デュプロ (195)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００１０９７２７）株式会社デュプロ (195)
【Ｆターム（参考）】
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