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JP3723006B2 - End face detection device - Google Patents

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JP3723006B2
JP3723006B2 JP00547899A JP547899A JP3723006B2 JP 3723006 B2 JP3723006 B2 JP 3723006B2 JP 00547899 A JP00547899 A JP 00547899A JP 547899 A JP547899 A JP 547899A JP 3723006 B2 JP3723006 B2 JP 3723006B2
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JP
Japan
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light
detection
detection body
face
light emitting
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英明 井上
正雄 鈴木
勝夫 山本
弘 古田
洋士 松浦
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Riso Kagaku Corp
Kohden Co Ltd
Original Assignee
Riso Kagaku Corp
Kohden Co Ltd
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Publication date
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  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動する検出物の端面を検出する端面検出装置に係り、特に、検出体の端面を精度よく検出できる端面検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
検出体の移動は、端面検出装置で検出される。
例えば、検出体としては、印刷機に使用される印刷用紙がある。この印刷用紙は、給紙台から印刷部を経て排紙部に順次搬送される。検出体としての印刷用紙の移動は、印刷機に固定のセンサで端面が検出される。
この端面検出により、印刷動作のタイミング制御を行い、安定した印刷動作が行えるようになっている。
【0003】
図10は、このようなセンサを用いた印刷用紙の端面検出装置の第1例を示す図である。同図(a)は側面図、(b)は平面図である。
発光素子40の光を検出体Pにあてて、帰ってくる光を検出素子41で受光する。図示のように、発光素子40の光を広範囲に照射する(同図(b)の斜線範囲)。検出体PがA方向に移動すると、検出素子41が反射光を受光したタイミングでこの検出体Pの端面を検出できる。
【0004】
上記構成は、反射型であるが、透過型の場合、検出素子41は検出体Pを挟んで発光素子40と対向位置に設けられる。
上記構成によれば、検出体Pのの反射率のばらつきが大きくても検出素子41ではこの広範囲の反射光を平均して受光でき、安定した検出を行える。
図11はこの第1例による端面検出時の特性を示すグラフである。このグラフで横軸は検出体Pの移動量に相当し、縦軸は検出素子41の検出特性(受光量)を示す。
【0005】
また、図12は、第2例の端面検出装置を示す図である。同図(a)は側面図、同図(b)は平面図である。
発光素子50にはレンズ51を設け、光をレンズ51によって収束させ検出体Pに点照射させる。検出体Pの端面は、反射光が検出素子52で検出されたタイミングで検出される。検出素子52は、検出体Pの端面を点状に検出するため、図13の検出特性グラフに示すように、端面検出時には、信号の立ち上がりを急峻に得ることができる。これにより、上記ばらつき要因の影響を受け難く、高い端面検出精度を得ることができる。
【0006】
さらに、図14は、第3例の端面検出装置を示す側面図である。
検出体Pを挟んで発光素子60と検出素子61を対向配置させる。発光素子60と検出素子61との間にスリット板62を設ける。このスリット板62には、検出体Pの端面方向に沿って(図中奥行き方向)所定長さのスリット開孔部62aが開孔形成されている。
そして、検出体Pが移動し、スリット板62のスリット開孔部62aを通過する光の遮断のタイミングで検出体Pの端面を検出することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記第1の従来例では、出射した光が検出体Pに広範囲に照射される。このため、検出素子41は、検出体Pが移動して端面検出した際の特性が図11に示す如くなだらかな立ち上がりとなる。即ち、下記のばらつき要因の影響を受けやすい。
【0008】
ばらつき要因は、常時変化する浮動ばらつき要因と、固定設置後は不変な固定ばらつき要因に大別される。
浮動ばらつき要因は、1.反射型の場合、検出体Pの反射率のばらつき、2.透過型の場合、検出体Pの透過率のばらつき、3.経時変化、4.温度変化、5.検出体Pが印刷用紙の場合の紙粉の影響、6.検出体Pの角度のばらつき、等がある。
固定ばらつき要因は、1.発光素子40(検出素子41)と検出体Pの検出距離、2.検出角度(X,Y方向)3.回路定数、4.感度調整等がある。
これらのばらつき要因によって、検出体Pの正確な端面検出を行えない。
【0009】
第2の従来例では、レンズ51によって検出体Pに光が点照射される。
しかしながら、検出体Pの反射率のばらつきが大きい場合には、端面検出精度が低下、もしくは誤検知する問題が生じる。
検出体Pが印刷用紙や孔版原紙などの繊維質で形成されたものの場合、繊維むらにより反射率が変化する。これにより、検出素子52の出力が安定しなくなり、急峻な立ち上がり特性が得られても、出力が上がらず所定の検出精度を得られないときがある。
また、反射率の低いところでは、検出体Pの出力が閾値より低くなり、誤検出することがある。
【0010】
第3の従来例では、スリット62を設けたことにより、検出素子61での受光量が低くなり、検出が難しくなる。
また、発光素子60と検出素子61との間にスリット62が必要なため、透過型のセンサに限定される。更に、検出体Pが印刷用紙Pの場合、紙粉が発生してスリット62に入り込むと、光を遮り検出できなくなる。
【0011】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、反射型及び透過型のいずれのセンサにおいても、検出体の反射率や透過率のばらつきにかかわらず端面を精度よく検出できる端面検出装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の端面検出装置は、請求項1記載のように、シート状の検出体を搬送させ、該搬送時に検出体の端面を検出する端面検出装置において、
端面検出用の光を出射する発光素子と、該発光素子の光を前記検出体の搬送位置上に、該検出体の端面方向に沿うとともに該検出体の面に対して集光点の幅方向が所定角度傾斜するような線状光として集光させるように、前記検出体の面に対して配置された集光レンズとを備えている発光手段と、
前記発光手段の近傍に設けられ、前記発光手段により照射された光を受光する受光手段と、を具備したことを特徴とする。
ここで、「シート状」とは、ロール状に巻装された感熱紙等の記録体から繰り出された部分も該当する。
【0013】
また、請求項2記載のように、前記発光素子は、前記検出体の端面に沿った複数の発光素子で構成してもよい。
【0015】
また、請求項記載のように、前記集光レンズの前記発光素子側には光をコリメートするための非球面レンズを備え、前記出射側には光を前記検出体の端面に沿った線状に集光させるためのシリンドリカルレンズを備えた構成としてもよい。
【0017】
また、請求項記載のように、前記発光手段及び受光手段は、いずれも前記検出体の一方の面に配置された構成にできる。
【0019】
上記構成によれば、発光手段から出射された光は、検出体の端面に沿った線状に集光される。
よって、検出体の端面検出時の検出信号の立ち上がりを急峻に得ることができ、端面位置を正確に検出できる。また、線状光は検出体の端面に沿って所定幅を有するため、検出信号のレベルを安定して得ることができる。
したがって、検出体の反射率や透過率が変動してもこの検出体の端面を正確かつ安定して検出できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の端面検出装置を示す構成図である。同図(a)は側面図、同図(b)は平面図を示す。
同図に示す検出体Pはシート状の印刷用紙や孔版原紙からなる。印刷用紙は印刷機、孔版印刷機、複写機などに用いられ、孔版原紙は孔版印刷機に用いられる。
これら検出体Pは、図示しない搬送手段により給紙台から印刷部を経て排紙台に搬送される。図中では搬送方向Aを矢印で示した。
【0021】
搬送経路の所定箇所には、発光手段1及び受光手段2が設けられる。図示の例では、反射型のセンサを示し、発光手段1及び受光手段2が搬送経路の一方(上面)に固定配置された構成である。
発光手段1は、側面図で見て検出体Pの搬送位置上に点状の焦点を結ぶ光を発光する。また、平面図で見るとこの焦点位置における光は搬送方向と直交する方向に所定の幅Lを有して延在する。即ち、この光は、立体的に見ると検出体Pの端面の方向に沿った所定の幅Lを有する楔状となる。
【0022】
この検出体Pに照射された光の反射光は、受光手段2で検出される。
図2は、受光手段2の検出特性を示すグラフである。同図で横軸は検出体Pの移動量、縦軸は検出出力(受光量)を示す。
図示のように、検出体Pが搬送され、この検出体Pの端面が照射された光の位置に達すると、受光手段2には、この端面を検出した位置x1に出力が急峻に立上がる検出特性を得ることができる。これにより、検出体Pの端面位置を正確に検出することができるようになる。
【0023】
これは、検出体Pに照射される光が側面でみて点状であるため、この点部分での変化により検出状態が変化することに基づく。併せて、この光は平面で見て所定幅Lを有するため所定の光量を確保できるため、安定した検出信号を得ることができるようになる。
このように、光を検出体Pに広範囲に照射することにより、検出体Pの反射率がばらついても、平均化して検出できるため端面検出を安定して行えるようになる。
【0024】
図3は、本装置の全体構成例を示すブロック図である。
図示のように、発光手段1と受光手段2は、センサユニット5を構成し、このセンサユニット5はシステム回路7によって制御される。
発光手段1は、発光素子10、集光レンズ11、駆動回路12を有する。
発光素子10は、レーザダイオード(LD)、あるいは発光ダイオード(LED)からなる。
集光レンズ11は、発光素子10から出射される光を前述したように検出体Pに線状に集光させる。
駆動回路12は、発光素子10を発光駆動する。
【0025】
受光手段2は、受光素子20と、信号処理回路22を有する。
受光素子20は、フォトダイオード(PD)、あるいはフォトトランジスタ(P−TR)からなる。
信号処理回路22は、受光素子20で受光された光を信号処理する。受光素子20は受光量に対応したアナログの検出出力を出力する。この信号処理回路22には、前記検出体Pの端面を検出するための閾値が設定され、入力される検出出力と閾値とを比較して2値符号化(0/1)して出力する。
【0026】
システム回路7は、CPU,ROM,RAMなどを有し、発光手段1を所定のタイミングで発光駆動するとともに、受光手段2から出力された検出出力に基づき、検出体Pの端面検出の時期を判定する。
判定された端面検出の時期は、前記印刷機を構成する各部に出力され、印刷機全体の動作用の信号として用いられる。
【0027】
例えば、センサユニット5が印刷機の給紙台に設けられた構成の場合、給紙台上の検出体(印刷用紙)Pの端面を検出して給紙時期を検出できる。
この給紙時期に基づき、印刷機は、他の各部(例えば印刷部及び搬送部、排出部)の動作をこの給紙時期に合わせて制御する。
この他、検出体Pの端面検出時期に基づき、給紙状態を監視することもできる。例えば、給紙時期から所定時間経っても印刷部に給紙されないときにはジャム発生であると判断し装置を停止させることができる。
【0028】
なお、システム回路7が信号処理回路22の機能を有する構成としてもよい。この場合、システム回路7にはA/D変換器を設け、受光素子20から出力されるアナログの検出信号をデジタル信号化して取り込む。
また、システム回路7のCPUが所定のソフトウェア処理で検出信号を閾値と比較して検出体Pの端面の検出時期を判断する。
【0029】
図4は、センサユニット5の第1の構成例を示す平面図である。
この発光手段1は、複数個のLD、あるいはLEDからなる発光素子10を検出体Pの搬送方向と直交する方向に所定幅Lで配列する。
また、集光レンズ11は、各発光素子10から出射された光を線状に集光させる。
ところで、受光手段2(不図示)は、この発光手段1の下部(透過型の場合であり、検出体Pを挟んだ下部位置)に配置する。また、発光手段1と並設(反射型の場合であり、反射光を検出)させてもよい。
【0030】
図5は、センサユニット5の第2の構成例を示す斜視図である。
図示のように、発光手段1は、検出体Pの下面側に設けられ、受光手段2は検出体Pを挟んで発光手段1と対向する上面側に設けられる。同図に示す例では、発光手段1と受光手段2は、互いの光軸が検出体Pの搬送方向に対し垂直となるよう配置されている。
この発光手段1のレンズ11は、光の入射側と出射側でそれぞれ異なる面形状を有する。
【0031】
図6は、レンズ11を示す図である。同図(a)は正面図、同図(b)は入射側から見た図(裏面図)、同図(c)は側面図、同図(d)は同図(b)のB−B線断面図である。
図示のように、レンズ11の入射側は非球面レンズ11aである。この非球面レンズ11aは、発光素子10から出射された光をコリメートする。
【0032】
一方、レンズ11の出射側はシリンドリカルレンズ11bである。このシリンドリカルレンズ11bは、断面が所定の円弧状をなし、前記所定幅L方向に所定長さを有する。円柱の一部を構成する如く形状を有している。
このシリンドリカルレンズ11bはレンズ11内でコリメートされた光を図5に記載したように、前記所定幅Lに渡り細線状に集光する。
ところで、図5記載の線状光Xは、検出体Pが搬送経路上に一致するよう、予めレンズ11をこの検出体Pの搬送経路に対し位置合わせしておく。
【0033】
上記構成によれば、発光手段1から出射される光は、レンズ11により、検出体Pの搬送経路上で所定幅Lを有する細線状に集光される。
これにより、検出体Pが搬送され、この検出体Pの端面が線状光Xに達すると、受光手段2は、この端面を検出した時期に出力が急峻に立上がる検出特性を得ることができる。このときの端面検出特性は図2同様の特性で得られる。
このように、光を検出体Pに広範囲に照射することにより、検出体Pの透過率がばらついても、平均化して検出できるため端面検出を安定して行える。
【0034】
次に、図7は、センサユニット5の第3の構成例を示す斜視図である。
図示のセンサユニット5は、発光手段1と受光手段2が一体のケース30に収容されている。このケース30は、検出体Pの搬送経路下面に設けられており、線状光Xが搬送経路の高さ位置に一致するよう位置決めされている。
ケース30の上面は、所定角度を有する傾斜面30a,30bが形成されている。
【0035】
一方の傾斜面30aにはレンズ11が設けられ、他方の傾斜面30bには受光素子20が設けられており、ケース30を小型化でき、また、焦点距離を小さく設定できる。
そして、レンズ11は、線状光Xの所定幅Lが検出体Pの端面と平行になるよう設けられている。即ち、シリンドリカルレンズ11bの長さ方向が検出体Pの端面と平行になるよう設けられる。
このような構成においても、図2記載の如く検出体Pの端面を正確かつ安定して検出できるようになる。
【0036】
次に、図8は、センサユニット5の第4の構成例を示す斜視図である。
この構成例でもセンサユニット5は、発光手段1と受光手段2が一体のケース30に収容されている。このケース30は、検出体Pの搬送経路下面に設けられている。
ところで、同図に示すように、レンズ11は、前記構成例と90度向きが変更されている。即ち、線状光Xは搬送経路に対し、傾斜面30aの傾き角度に対応して傾いて傾斜する。また、検出体Pの搬送方向についても、前記構成例と90度変更されている。
【0037】
図9は、図8記載のセンサユニット5と検出体Pの搬送方向を示す図である。同図(a)は検出体Pの搬送方向手前側から見た図である。同図で検出体Pは手前側に搬送される。同図(b)は検出体Pの搬送方向側部から見た図である。同図で検出体Pは矢印A方向に移動する。
【0038】
同図(a)に示すように、検出体Pの面に対して集光点Xは幅L方向が傾斜して照射される。一方、同図(b)に示すように、検出体Pの移動方向前後から見た場合には、集光点Xが点状となる。
これにより、発光手段1から検出体Pまでの間の距離(検出距離)が変動しても、常時検出体Pの端面位置を安定して検出できるようになる。
【0039】
即ち、検出体Pは搬送時の搬送高さ位置が図示のように、センサユニット5に対し接近あるいは離れることがある。
このように、検出体Pの搬送高さ位置が変動しても検出体Pの端面位置の検出ずれ量Dは図示の如く僅かな量となる。これにより、検出体Pの端面位置を精度良く検出できる。
そして、上記構成により、検出距離が変動しても端面位置検出の精度を維持できる。また、前記第3の構成例と比べて検出距離の変動により強くすることができる。
検出体Pが印刷用紙や孔版原紙などの薄葉体である場合、搬送経路上で撓みや、舞い上がりなどが生じやすく、対応してセンサユニット5との間の距離が変動する。上記構成は、このような薄葉体の端面を検出するに適している。
【0040】
以上説明した各構成例においては、レンズ11を非球面レンズ11aと、シリンドリカルレンズ11bが一体な構成として説明した。
しかし、これらが別体な2つのレンズで構成してもよく、この場合でも上記説明同様の作用効果を得ることができる。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、発光手段はシート状の検出体の端面に沿って所定幅を有する線状の光を照射させる。受光手段は、検出体の端面検出時に急峻に立上がる検出特性が得られ、端面位置を正確に検出できる。同時に、検出体に対し光が所定の幅を有しているため、安定した検出レベルを得ることができる。
これにより、検出体の反射率や透過率が異なっても、端面位置を常時正確かつ安定して検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の端面検出装置の実施の形態を示す構成図。
【図2】受光手段の検出特性を示すグラフ。
【図3】本装置の全体構成例を示すブロック図。
【図4】センサユニットの第1の構成例を示す平面図。
【図5】センサユニットの第2の構成例を示す斜視図。
【図6】レンズを示す図。
【図7】センサユニットの第3の構成例を示す斜視図。
【図8】センサユニットの第4の構成例を示す斜視図。
【図9】図8のセンサユニットと検出体Pの搬送方向の関係を示す図。
【図10】従来の端面検出装置の第1例を示す図。
【図11】図10の装置における検出特性を示すグラフ。
【図12】従来の端面検出装置の第2例を示す図。
【図13】図12の装置における検出特性を示すグラフ。
【図14】従来の第3例の端面検出装置を示す図。
【符号の説明】
1…発光手段、2…受光手段、5…センサユニット、7…システム回路、10…発光素子、11…レンズ、11a…非球面レンズ、11b…シリンドリカルレンズ、12…駆動回路、20…受光素子、21…信号処理回路、30…ケース、30a,30b…傾斜面、P…検出体。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an end face detection apparatus that detects an end face of a moving detection object, and more particularly to an end face detection apparatus that can accurately detect an end face of a detection body.
[0002]
[Prior art]
The movement of the detection body is detected by the end face detection device.
For example, as the detection body, there is a printing paper used in a printing machine. The printing paper is sequentially conveyed from the paper feed table to the paper discharge unit through the printing unit. As for the movement of the printing paper as the detection body, the end face is detected by a sensor fixed to the printing press.
By detecting the end face, the timing of the printing operation is controlled so that a stable printing operation can be performed.
[0003]
FIG. 10 is a diagram showing a first example of a printing paper end face detection device using such a sensor. FIG. 4A is a side view, and FIG.
The light from the light emitting element 40 is applied to the detection body P, and the returning light is received by the detection element 41. As shown in the drawing, the light of the light emitting element 40 is irradiated over a wide range (the shaded area in FIG. 5B). When the detection body P moves in the A direction, the end face of the detection body P can be detected at the timing when the detection element 41 receives the reflected light.
[0004]
In the case of the transmissive type, the detection element 41 is provided at a position facing the light emitting element 40 with the detection body P interposed therebetween.
According to the above configuration, even if the reflectance variation of the detection body P is large, the detection element 41 can receive the reflected light in a wide range on average and can perform stable detection.
FIG. 11 is a graph showing characteristics at the time of end face detection according to the first example. In this graph, the horizontal axis corresponds to the amount of movement of the detection body P, and the vertical axis represents the detection characteristic (light reception amount) of the detection element 41.
[0005]
Moreover, FIG. 12 is a figure which shows the end surface detection apparatus of a 2nd example. The figure (a) is a side view, and the figure (b) is a top view.
The light emitting element 50 is provided with a lens 51, and the light is converged by the lens 51 to irradiate the detection body P with a point. The end surface of the detection body P is detected at the timing when the reflected light is detected by the detection element 52. Since the detection element 52 detects the end face of the detection body P in a dot-like manner, as shown in the detection characteristic graph of FIG. Thereby, it is hard to be influenced by the variation factor, and high end face detection accuracy can be obtained.
[0006]
Further, FIG. 14 is a side view showing the end face detection device of the third example.
The light emitting element 60 and the detection element 61 are arranged to face each other with the detection body P interposed therebetween. A slit plate 62 is provided between the light emitting element 60 and the detection element 61. The slit plate 62 is formed with a slit opening 62a having a predetermined length along the end face direction of the detection body P (in the depth direction in the drawing).
Then, the detection body P moves, and the end face of the detection body P can be detected at the timing of blocking the light passing through the slit opening 62a of the slit plate 62.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the first conventional example, the emitted light is irradiated to the detection body P over a wide range. For this reason, the characteristics of the detection element 41 when the detection body P moves and the end face is detected rise gently as shown in FIG. That is, it is susceptible to the following variation factors.
[0008]
Variation factors are roughly classified into floating variation factors that change constantly and fixed variation factors that do not change after fixed installation.
The floating variation factors are: In the case of a reflection type, variation in reflectance of the detection body P; 2. 2. In the case of a transmission type, variation in transmittance of the detection body P; 3. Change with time 4. Temperature change, 5. Influence of paper dust when the detection body P is printing paper; There are variations in the angle of the detection body P, and the like.
Fixed variation factors are: 1. detection distance between the light emitting element 40 (detection element 41) and the detection body P; 2. Detection angle (X, Y direction) Circuit constants, 4. There is sensitivity adjustment.
Due to these variation factors, accurate end face detection of the detection body P cannot be performed.
[0009]
In the second conventional example, light is spot-irradiated on the detection body P by the lens 51.
However, when the variation in the reflectance of the detection body P is large, there is a problem that the end face detection accuracy is lowered or erroneously detected.
In the case where the detection body P is formed of a fiber such as printing paper or stencil paper, the reflectance changes due to unevenness of the fiber. As a result, the output of the detection element 52 becomes unstable, and even if a steep rise characteristic is obtained, the output does not increase and a predetermined detection accuracy may not be obtained.
In addition, when the reflectance is low, the output of the detection body P becomes lower than the threshold value, and erroneous detection may occur.
[0010]
In the third conventional example, since the slit 62 is provided, the amount of light received by the detection element 61 becomes low and detection becomes difficult.
Further, since the slit 62 is necessary between the light emitting element 60 and the detecting element 61, it is limited to a transmission type sensor. Furthermore, when the detection body P is the printing paper P, when paper dust is generated and enters the slit 62, the light is blocked and cannot be detected.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in both the reflection type and transmission type sensors, the end face detection capable of accurately detecting the end face regardless of variations in the reflectance and transmittance of the detection body. The object is to provide a device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an end face detection device according to the present invention, as described in claim 1, transports a sheet-like detection body and detects the end face of the detection body during the transport.
A light emitting element for emitting light for end face detecting the light of the light emitting element on the conveying position of the detector, along the end surface direction of the detection Detai Utotomoni該検Detai surface against the focal point width A light emitting means comprising a condensing lens arranged with respect to the surface of the detection body so as to be condensed as linear light whose direction is inclined at a predetermined angle ;
And a light receiving means provided near the light emitting means for receiving the light emitted by the light emitting means.
Here, the “sheet shape” also corresponds to a portion fed out from a recording material such as thermal paper wound in a roll shape.
[0013]
Furthermore, as according to claim 2, wherein the light emitting element may be constituted by a plurality of light emitting elements along the end face of said detection body.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, an aspheric lens for collimating light is provided on the light emitting element side of the condenser lens, and light is linearly provided along an end surface of the detection body on the emission side. It is good also as a structure provided with the cylindrical lens for condensing to.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, both of the light emitting means and the light receiving means can be arranged on one surface of the detection body.
[0019]
According to the said structure, the light radiate | emitted from the light emission means is condensed in the linear form along the end surface of a detection body.
Therefore, the rising edge of the detection signal when detecting the end face of the detection body can be obtained steeply, and the end face position can be accurately detected. Further, since the linear light has a predetermined width along the end face of the detection body, the level of the detection signal can be obtained stably.
Therefore, even if the reflectance or transmittance of the detection body varies, the end face of the detection body can be detected accurately and stably.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram showing an end face detection device of the present invention. The figure (a) shows a side view, and the figure (b) shows a top view.
The detector P shown in the figure is made of sheet-like printing paper or stencil paper. Printing paper is used in printing machines, stencil printing machines, copiers, etc., and stencil paper is used in stencil printing machines.
These detection bodies P are transported from the paper feed table to the paper discharge table via the printing unit by a conveying means (not shown). In the drawing, the conveyance direction A is indicated by an arrow.
[0021]
A light emitting means 1 and a light receiving means 2 are provided at predetermined locations on the transport path. In the illustrated example, a reflection type sensor is shown, and the light emitting means 1 and the light receiving means 2 are fixedly arranged on one side (upper surface) of the transport path.
The light emitting means 1 emits light that forms a point-like focal point on the transport position of the detection body P as seen in a side view. Further, when viewed in a plan view, light at this focal position extends with a predetermined width L in a direction orthogonal to the transport direction. That is, this light has a wedge shape having a predetermined width L along the direction of the end face of the detection body P when viewed three-dimensionally.
[0022]
The reflected light of the light irradiated on the detection body P is detected by the light receiving means 2.
FIG. 2 is a graph showing the detection characteristics of the light receiving means 2. In the figure, the horizontal axis indicates the amount of movement of the detection body P, and the vertical axis indicates the detection output (light reception amount).
As shown in the figure, when the detection body P is conveyed and the end face of the detection body P reaches the position of the irradiated light, the light receiving means 2 detects that the output rises sharply at the position x1 where the end face is detected. Characteristics can be obtained. Thereby, the end surface position of the detection body P can be accurately detected.
[0023]
This is based on the fact that the detection state changes due to the change at this point because the light irradiated to the detection body P is point-like when viewed from the side. In addition, since this light has a predetermined width L when viewed in a plane, a predetermined amount of light can be secured, so that a stable detection signal can be obtained.
In this way, by irradiating the detection body P with light over a wide range, even if the reflectance of the detection body P varies, it can be detected by averaging, so that end face detection can be performed stably.
[0024]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the overall configuration of this apparatus.
As shown in the figure, the light emitting means 1 and the light receiving means 2 constitute a sensor unit 5, which is controlled by a system circuit 7.
The light emitting unit 1 includes a light emitting element 10, a condenser lens 11, and a drive circuit 12.
The light emitting element 10 includes a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED).
The condensing lens 11 condenses the light emitted from the light emitting element 10 linearly on the detection body P as described above.
The drive circuit 12 drives the light emitting element 10 to emit light.
[0025]
The light receiving means 2 includes a light receiving element 20 and a signal processing circuit 22.
The light receiving element 20 includes a photodiode (PD) or a phototransistor (P-TR).
The signal processing circuit 22 processes the light received by the light receiving element 20. The light receiving element 20 outputs an analog detection output corresponding to the amount of received light. The signal processing circuit 22 is set with a threshold value for detecting the end face of the detection body P, compares the input detection output with the threshold value, and performs binary encoding (0/1) for output.
[0026]
The system circuit 7 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The system circuit 7 drives the light emitting unit 1 to emit light at a predetermined timing, and determines the timing for detecting the end face of the detection body P based on the detection output output from the light receiving unit 2. To do.
The determined end face detection timing is output to each part constituting the printing press and used as a signal for operation of the entire printing press.
[0027]
For example, in the case where the sensor unit 5 is provided on the paper feed tray of the printing press, it is possible to detect the paper feed timing by detecting the end face of the detection body (printing paper) P on the paper feed tray.
Based on this paper feed time, the printing machine controls operations of other units (for example, a printing unit, a transport unit, and a discharge unit) in accordance with the paper feed time.
In addition, based on the end face detection time of the detection body P, it is possible to monitor the paper feed state. For example, when the paper is not fed to the printing unit even after a predetermined time from the paper feeding time, it can be determined that a jam has occurred and the apparatus can be stopped.
[0028]
The system circuit 7 may have a function of the signal processing circuit 22. In this case, the system circuit 7 is provided with an A / D converter, and the analog detection signal output from the light receiving element 20 is converted into a digital signal and taken in.
Further, the CPU of the system circuit 7 compares the detection signal with a threshold value by a predetermined software process to determine the detection time of the end face of the detection body P.
[0029]
FIG. 4 is a plan view showing a first configuration example of the sensor unit 5.
This light emitting means 1 arranges light emitting elements 10 composed of a plurality of LDs or LEDs with a predetermined width L in a direction perpendicular to the conveying direction of the detection body P.
The condensing lens 11 condenses the light emitted from each light emitting element 10 in a linear shape.
By the way, the light receiving means 2 (not shown) is disposed below the light emitting means 1 (in the case of a transmission type, a lower position with the detection body P interposed therebetween). Further, it may be arranged in parallel with the light emitting means 1 (in the case of a reflection type, detecting reflected light).
[0030]
FIG. 5 is a perspective view showing a second configuration example of the sensor unit 5.
As illustrated, the light emitting means 1 is provided on the lower surface side of the detection body P, and the light receiving means 2 is provided on the upper surface side facing the light emission means 1 with the detection body P interposed therebetween. In the example shown in the figure, the light emitting means 1 and the light receiving means 2 are arranged so that their optical axes are perpendicular to the transport direction of the detection body P.
The lens 11 of the light emitting means 1 has different surface shapes on the light incident side and the light emitting side, respectively.
[0031]
FIG. 6 is a diagram illustrating the lens 11. (A) is a front view, (b) is a view from the incident side (rear view), (c) is a side view, and (d) is BB in FIG. (B). It is line sectional drawing.
As shown, the incident side of the lens 11 is an aspherical lens 11a. The aspherical lens 11a collimates the light emitted from the light emitting element 10.
[0032]
On the other hand, the exit side of the lens 11 is a cylindrical lens 11b. The cylindrical lens 11b has a predetermined arc shape in cross section and a predetermined length in the predetermined width L direction. It has a shape so as to constitute a part of a cylinder.
The cylindrical lens 11b condenses the light collimated in the lens 11 in a thin line shape over the predetermined width L as shown in FIG.
Incidentally, the linear light X shown in FIG. 5 positions the lens 11 in advance with respect to the transport path of the detection body P so that the detection body P coincides with the transport path.
[0033]
According to the above configuration, the light emitted from the light emitting unit 1 is collected by the lens 11 into a thin line having a predetermined width L on the conveyance path of the detection body P.
As a result, when the detection body P is transported and the end face of the detection body P reaches the linear light X , the light receiving means 2 can obtain a detection characteristic in which the output rises sharply when the end face is detected. . The end face detection characteristics at this time are obtained with the same characteristics as in FIG.
In this way, by irradiating the detection body P with light over a wide range, even if the transmittance of the detection body P varies, it can be detected by averaging, so that end face detection can be performed stably.
[0034]
Next, FIG. 7 is a perspective view showing a third configuration example of the sensor unit 5.
In the illustrated sensor unit 5, the light emitting means 1 and the light receiving means 2 are accommodated in an integrated case 30. The case 30 is provided on the lower surface of the transport path of the detection body P, and is positioned so that the linear light X coincides with the height position of the transport path.
On the upper surface of the case 30, inclined surfaces 30a and 30b having a predetermined angle are formed.
[0035]
The lens 11 is provided on one inclined surface 30a and the light receiving element 20 is provided on the other inclined surface 30b, so that the case 30 can be reduced in size and the focal length can be set small.
The lens 11 is provided so that the predetermined width L of the linear light X is parallel to the end surface of the detection body P. That is, the cylindrical lens 11 b is provided so that the length direction thereof is parallel to the end surface of the detection body P.
Even in such a configuration, the end face of the detection body P can be accurately and stably detected as shown in FIG.
[0036]
Next, FIG. 8 is a perspective view showing a fourth configuration example of the sensor unit 5.
Also in this configuration example, the sensor unit 5 is housed in a case 30 in which the light emitting means 1 and the light receiving means 2 are integrated. The case 30 is provided on the lower surface of the transport path of the detection body P.
By the way, as shown in the figure, the lens 11 is changed in the direction of 90 degrees from that of the configuration example. That is, the linear light X is inclined with respect to the transport path in accordance with the inclination angle of the inclined surface 30a. Further, the transport direction of the detection body P is also changed by 90 degrees from the configuration example.
[0037]
FIG. 9 is a diagram illustrating the conveyance direction of the sensor unit 5 and the detection body P illustrated in FIG. The figure (a) is the figure seen from the conveyance direction near side of the detection body P. FIG. In the same figure, the detection body P is conveyed to the near side. FIG. 6B is a view as seen from the side of the detection body P in the transport direction. In the figure, the detection body P moves in the direction of arrow A.
[0038]
As shown in FIG. 5A, the condensing point X is irradiated with respect to the surface of the detection body P with the width L direction inclined. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when viewed from the front and back of the moving direction of the detection body P, the condensing point X is a dot.
Thereby, even if the distance (detection distance) from the light emission means 1 to the detection body P fluctuates, the position of the end face of the detection body P can always be detected stably.
[0039]
That is, the detection body P may move closer to or away from the sensor unit 5 as shown in FIG.
As described above, even if the transport height position of the detection body P varies, the detection deviation amount D of the end face position of the detection body P becomes a small amount as shown in the figure. Thereby, the end surface position of the detection body P can be detected with high accuracy.
And with the said structure, even if a detection distance fluctuates, the precision of an end surface position detection can be maintained. Further, it can be strengthened by variation in the detection distance as compared with the third configuration example.
When the detection body P is a thin leaf body such as printing paper or stencil paper, bending or soaring is likely to occur on the transport path, and the distance to the sensor unit 5 varies correspondingly. The said structure is suitable for detecting the end surface of such a thin leaf body.
[0040]
In each of the configuration examples described above, the lens 11 is described as a configuration in which the aspherical lens 11a and the cylindrical lens 11b are integrated.
However, these may be constituted by two separate lenses, and even in this case, the same effect as described above can be obtained.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, the light emitting means irradiates linear light having a predetermined width along the end face of the sheet-like detection body. The light receiving means has a detection characteristic that rises sharply when detecting the end face of the detection body, and can accurately detect the end face position. At the same time, since the light has a predetermined width with respect to the detection body, a stable detection level can be obtained.
Thereby, even if the reflectance and transmittance of the detection body are different, the end face position can always be detected accurately and stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an end face detection device of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing detection characteristics of a light receiving unit.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the apparatus.
FIG. 4 is a plan view showing a first configuration example of a sensor unit.
FIG. 5 is a perspective view showing a second configuration example of the sensor unit.
FIG. 6 shows a lens.
FIG. 7 is a perspective view showing a third configuration example of the sensor unit.
FIG. 8 is a perspective view showing a fourth configuration example of the sensor unit.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the sensor unit of FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a first example of a conventional end face detection device.
11 is a graph showing detection characteristics in the apparatus of FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a second example of a conventional end face detection device.
13 is a graph showing detection characteristics in the apparatus of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing an end face detection device of a third conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting means, 2 ... Light receiving means, 5 ... Sensor unit, 7 ... System circuit, 10 ... Light emitting element, 11 ... Lens, 11a ... Aspherical lens, 11b ... Cylindrical lens, 12 ... Drive circuit, 20 ... Light receiving element, 21 ... Signal processing circuit, 30 ... Case, 30a, 30b ... Inclined surface, P ... Detector.

Claims (4)

シート状の検出体を搬送させ、該搬送時に検出体の端面を検出する端面検出装置において、
端面検出用の光を出射する発光素子と、該発光素子の光を前記検出体の搬送位置上に、該検出体の端面方向に沿うとともに該検出体の面に対して集光点の幅方向が所定角度傾斜するような線状光として集光させるように、前記検出体の面に対して配置された集光レンズとを備えている発光手段と、
前記発光手段の近傍に設けられ、前記発光手段により照射された光を受光する受光手段と、
を具備したことを特徴とする端面検出装置。
In the end face detection device that transports the sheet-like detection body and detects the end face of the detection body during the transport,
A light emitting element for emitting light for end face detecting the light of the light emitting element on the conveying position of the detector, along the end surface direction of the detection Detai Utotomoni該検Detai surface against the focal point width A light emitting means comprising a condensing lens arranged with respect to the surface of the detection body so as to be condensed as linear light whose direction is inclined at a predetermined angle ;
A light receiving means provided in the vicinity of the light emitting means for receiving the light emitted by the light emitting means;
An end face detection device comprising:
前記発光素子は、前記検出体の端面に沿った複数の発光素子で構成された請求項1記載の端面検出装置。  The end face detection device according to claim 1, wherein the light emitting element includes a plurality of light emitting elements along an end face of the detection body. 前記集光レンズの前記発光素子側には光をコリメートするための非球面レンズを備え、前記出射側には光を前記検出体の端面に沿った線状に集光させるためのシリンドリカルレンズを備え、これらが一体形成されている請求項1又は3のいずれかに記載の端面検出装置。
置に配置された請求項1記載の端面検出装置。
An aspherical lens for collimating light is provided on the light emitting element side of the condensing lens, and a cylindrical lens for condensing the light in a line along the end surface of the detection body is provided on the emission side. The end face detection device according to claim 1, wherein these are integrally formed.
The end face detection device according to claim 1, which is disposed in a position.
前記発光手段及び受光手段は、いずれも前記検出体の一方の面に配置された請求項1記載の端面検出装置。  The end face detection device according to claim 1, wherein each of the light emitting means and the light receiving means is disposed on one surface of the detection body.
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