(57)【要約】【課題】  冊子等を構成する丁合い部材供給部から冊子形態となるまでの一連の工程を持つ製本装置において、搬送される製品全数を対象に、それぞれの工程で発生する不良品の判別ができる検出装置により検出し、不良品と判別した製品を当該工程から直ちに排出する機能を備えた製本装置を提供するものである。【解決手段】  製本装置のフィーダー部への部材供給、部材の丁合い、部材の折れ、部材中綴じ、表紙貼り付け、余白断裁の各工程に不良検出手段及び排出機構を設け、各工程に設けた各々の不良検出手段が検出した不良品を排出機構によって、当該不良品を製造工程から排出する装置である。【選択図】  図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冊子を構成する中味等の丁合い部材の供給部・搬送部・中綴じ部・表紙貼り部・断裁部を備えた製本装置において、
丁合部材供給部においては、フィーダーへの丁合部材の積載状態を検出する検出装置と、丁合部材を丁合いさせるために、それぞれ１枚ずつ搬送させる時のそれぞれの厚さを検出する検出装置とを備え、
搬送部においては、全ての丁合部材積載後の丁合状態を検出する検出装置と、丁合部材の角折れを検出する検出装置とを備え、
中綴じ部においては、中綴じした綴じ糸の状態を検出する検出装置を備え、
表紙貼り部においては、フィーダーへの表紙の積載状態を検出する検出装置と、表紙の貼り付け位置を検出する検出装置とを備え、
丁合部材を中央から折り込み、冊子の形態に加工後、
断裁部においては、冊子寸法を検出する検出装置を備え、
それぞれの検出装置において、不良品を検出した場合には、前記不良品を、製本装置の製造工程から自動で排出することを特徴とする製本装置。
【請求項２】
前記表紙貼り部においては、中綴じ後の丁合い部材と表紙を接着させるための糊を貯蔵するタンク内の糊の量を検出する検出装置を備えたことを特徴とする、請求項１記載の製本装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冊子の中味を構成する部材を丁合いし、丁合いした部材を中綴じし、表紙を貼り付け、余白部分を断裁して、冊子を形成する製本装置において、それぞれの工程で発生する不良製品を検出し、検出した冊子は次の工程に搬送せず、不良が発生した工程で排出する機構を備えた冊子製本装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冊子等を作製する製本装置は、その主要な工程として、中味等の丁合い部材を構成する丁合い部材供給部、構成した丁合い部材を搬送する搬送部、丁合い部材を縫い合わせる中綴じ部、表紙を貼り付ける表紙貼り部及び冊子形態に断裁する断裁部により構成されている。
【０００３】
丁合い部材供給部における主な不良品の発生要因は、フィーダー部への丁合い部材の表裏・天地の載せ違い、丁合い部材を一枚ずつ送り出す際の給紙不良であり、不良品の状態は、図１左図に示すとおり、丁合い部材の表裏・天地の逆綴じ１、同右図に示すとおり、丁合い部材の過不足の数量異常２である。
【０００４】
搬送部における主な不良品の発生要因は、前工程である丁合い部材供給部での積載不良、搬送ガイド・背押し等による搬送不良であり、不良品の状態は、図２左図に示すとおり、部材の位置ズレ３や、同右図に示すとおり部材の折れ４である。
【０００５】
中綴じ部における主な不良品の発生要因は、丁合い部材の搬送不良、ミシン状態の不良であり、丁合い部材の搬送不良による不良品の状態は、図３左図に示すとおり、縫目の曲がり５であり、ミシン状態の不良による不良品の状態は、図３右図に示すとおり、糸とび６・糸切れ７である。
【０００６】
表紙貼り部における主な不良品の発生要因は、表紙フィーダー部への表紙の表裏・天地の載せ違い、中綴じ後の搬送不良、表紙の搬送不良、表紙貼り付け用の糊不良・糊付けローラ・プレス機等の不良であり、不良品の状態は、図４左図に示すとおり、表紙位置ズレ３、同右図に示すとおり、表紙の貼り付け不良８である。
【０００７】
断裁部における主な不良品の発生要因は、前工程の折り部による加工不良、冊子の搬送不良、断裁不良であり、不良品の状態は、図５に示すとおり、断裁位置不良（寸法違い）９や、表紙貼り付け位置の曲がり５である。
【０００８】
製本装置における一連の工程により加工され、完成した冊子等については、その後、表紙を含む全ページを対象とした検査の実施は、人的であっても、機械的であっても、精度的・時間的に難しく、前記した全ての不良品を確実に発見することは極めて困難である。
【０００９】
以上のような構成の製本装置において、製本ラインの不具合によって製本ラインを一旦停止した場合、その停止要因に基づいて、搬送経路上に残存する不良本が混入した可能性がある結束本を特定し、良否検査した後、不良本が含まれた結束本を排出する方法及びその装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３１９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
冊子等の種類によっては、製品の特性上、機械読取機能を持ったものがある。例えば、預金通帳、旅券冊子等が該当し、これらは機械読取内容が多ければ多いほど、また、読み取る情報が詳細なほど、冊子の仕上がり形態には細かな精度が要求される。これは、機械読取時における読取条件もさることながら、冊子特有の偽造防止の観点からも同様である。
【００１２】
前述の冊子に対する要求を満足した品質を得るためには、冊子の全ページを対象とした検査が必要になる。人の目によって検査を行うのであれば、相当の時間を有するとともに、ヒューマンエラーによる二次的要素が加わるため、望ましいものではない。機械的に行うのであれば、そもそも検査装置自体がないため、新たな開発が必要となるが、冊子のページめくりに起因する汚れ、折れ、キズ、破れ等を考慮して設計しなければならず、膨大な費用を投じなければならない。
【００１３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、製本ラインの中綴じ丁合い、中綴じ、断裁、結束等の各工程において、製品搬送工程でのジャミング、中綴じ工程での針金不良、断裁工程での断裁不良等の要因により、製本ラインを停止した際、人為的に取り除くことができなかった不良本を、結束本の中から特定し、排出するものである。
【００１４】
この方法による場合、一時的に不良本も良本とともに結束してしまうことから、仮に不良本の検出に不備があった場合、不良本も市場に流通してしまうおそれがある。また、特許文献１においては、製本ラインの各工程における不良検出の具体的手段が開示されていない。
【００１５】
以上の問題に鑑みると、冊子製本装置の各工程に、不良製品検出機能を設け、それぞれの工程において発生した不良製品を検出して、製造工程から確実に排出することがもっとも効率的である。しかしながら、それぞれの工程に不良製品検出機能を備え、かつ、検出した不良製品を、当該製造工程から随時排出する製本装置はこれまでに開示されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、冊子等を構成する丁合い部材供給部から冊子形態となるまでの一連の工程を持つ製本装置の各工程において、搬送される製品全数を対象に、それぞれの工程で発生する不良要因について、正規品と不良品の判別ができる検出装置により判別し、不良品と判別した場合は製造工程から排出する機能を持つ製本装置に関するものである。
【００１７】
また、本発明は、前項記載の製本装置の表紙貼り部において、表紙を貼り付けるための糊タンクにタンク内の糊面の高さを検出する検出装置と、糊タンクに糊を供給するポンプにポンプ動作を検出する検出装置とを備えた製本装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、丁合い部材供給部から冊子形態となるまでの一連の工程をもつ製本装置において、丁合い部材供給部、搬送部、中綴じ部、表紙貼り部、断裁部といった各工程において、それぞれの不良要因が検出できる検出装置を付帯して全数検出し、不良品と判別した冊子は、当該の工程で製造工程から排出することから、次工程には正規の冊子だけが搬送され、前工程での不良品に加工を施すような無駄な作業が省かれ、作業の効率化及び製造コストの低減が図れる。
【００１９】
また、本発明によれば、不良品を製造工程から排出して、正規品のみをデリバリー部まで搬送するため、その後の検査工程の必要もないことから、人的介入を極力抑えることができ、ヒューマンエラーによる汚れ・折れ等の不良品の発生を解消できる。
【００２０】
また、本発明によれば、不良品を検出した時点で直ちに製造工程から排出して、正規品のみをデリバリー部まで搬送することから、不良品の外部流出リスクを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】丁合い部材の逆綴じ・数量異常を示す図である。
【図２】丁合い部材のズレ・折れを示す図である。
【図３】縫目の曲がり・糸とび・糸切れを示す図である。
【図４】表紙の位置ズレ・貼り付け不良を示す図である。
【図５】断裁寸法違い・曲がりを示す図である。
【図６】プリントマーク位置を示す図である。
【図７】製本装置の概要を示す図である。
【図８】丁合い部材供給部フィーダーユニットを示す図である。
【図９】丁合い部材フィーダー部示す図である。
【図１０】排出部を示す図である。
【図１１】丁合い部材位置ズレ検出センサで測定する図である。
【図１２】丁合い部材角折れ検出装置を示す図である。
【図１３】糊付け部を示す図である。
【図１４】表し貼り付け位置を検出する図である。
【図１５】糊供給ポンプを示す図である。
【図１６】断裁寸法を検出する図である。
【図１７】製本装置の工程フローを示す図である。
【図１８】本発明における製本装置の工程検出フローを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる最良の形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した内容における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。なお、用語の定義として、冊子の中味を構成する紙やシートが単体（１枚）では「部材」とし、所定の数量が積載（丁合い）された状態の部材を「丁合い部材」とする。
【００２３】
本発明の製本装置の工程を図１７に、工程ごとの検出の概略を図１８に示す。まず、フィーダー部の給紙カセットに冊子の中味を構成する部材を人為的に給紙する。この時、フィーダー部に設置している検出装置によって、積み込んだ部材の種類、表裏及び天地方向の載せ違いを検出し、部材が適正に積み込まれていない場合、当該の部材を積載した丁合い部材は、製造工程から排出する機構としている。
【００２４】
給紙カセットに積み込まれた部材の種類、表裏及び天地方向が正規である場合、給紙用グリッパで１枚ずつ部材を咥え、丁合部に給紙する。この給紙用グリッパには厚さ検出装置を備えており、部材を咥えない場合若しくは複数枚を咥えた場合、当該の部材を積載した丁合い部材は、製造工程から排出する機構としている。
【００２５】
所定の数量を積載した丁合い部材は、部材の中央部を中綴じする綴じ込み部への搬送途中において、丁合い部材の中央、四隅の検出装置によって、部材の位置ズレ及び部材の角折れを検出する。搬送方向前後の位置ズレ、角折れを検出した丁合い部材は、製造工程から排出する機構としている。
【００２６】
丁合い位置、角折れに異常を検出しない正規の丁合い部材は、綴じ込み部に搬送され、部材の中央部をミシンによって糸綴じした後、糸綴じ部の画像を取り込み、糸綴じの状態を検出する。縫目の曲がり、糸切れ、縫目の糸飛びなどの異常が検出された丁合い部材は、製造工程から排出する機構としている。
【００２７】
糸綴じに異常を検出しない正規の丁合い部材は、表紙貼付け部に搬送され、表紙を貼り付けた後、丁合い部材と貼り付けた表紙の位置ズレを検出する。貼り付けた表紙の位置ズレを検出した丁合い部材は、製造工程から排出する機構としている。
【００２８】
貼り付けた表紙の位置に異常を検出しない正規の丁合い部材は、糸綴じした部分を折り込み、冊子状態にした後、断裁部に搬送し、余白部分を断裁する。不要部分を断裁した冊子は、冊子の長辺、短辺の寸法検出を行い、冊子寸法に異常を検出した冊子は製造工程から排出する機構としている。
【実施例１】
【００２９】
本発明の詳細な実施例について説明していく。まず、冊子の中味を構成する用紙（部材）２８の余白部には、図６に示すように、それぞれのページに対応した位置に、それぞれの部材の種類を示すマーク１１が施されている。
【００３０】
図７は、本発明の製本装置の一例を示す図であり、上図では装置の概略を、下図では工程ごとに加工される製品の形態を示している。なお、図７以降の図において、図中に示す矢印は、基本的に工程、製品の搬送方向等を示している。フィーダー部１２ａ〜１２ｆの給紙カセット３１に、それぞれ所定の部材を人為的に積載する。図８は、フィーダー部１２の給紙カセット３１内で、積載した部材の種類、表裏及び天地方向を検出する図である。例えば、フィーダー部１２ｂに積載するべき部材（例えば、図６に示す部材２）を適正に積載した場合は、図８左図のように、識別センサ２０ｍが、部材に施されたマーク１１を検出することができるため、正常と判別する。また、同右図のように、例えば、フィーダー部１２ａに積載すべき部材（例えば、図６に示す部材１）をフィーダー部１２ｂに積載した場合は、識別センサ２０ｍが、マーク１１を読み取ることができないため、積載異常と判断し、警報を発する。なお、マーク１１の読み取り方法について、本実施例では、カラー識別センサでマークを読み取っているが、特にマークを施さずに、あらかじめ付されているページ番号を光学式文字読取装置（ＯＣＲ）で読み取って検出してもよい。
【００３１】
フィーダー部１２ａ〜１２ｆのそれぞれの給紙カセット３１に正規に積載された部材２８は、図９上図に示すように、積載した部材２８の下部から、１枚ずつ給紙用グリッパ３０で繰り出し、フィーダー部１２ａから順次１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆと積載していく。この給紙グリッパ３０の先端部には厚さ検出センサを備え、給紙用グリッパで用紙を挟み込んだときに、部材２８の厚さを検出し、図９下図に示すように、部材を給紙用グリッパ３０が掴まなかった場合（空出し）や、２枚以上を掴んだ場合（２枚出し）は、警報を発するとともに、該当の部材を積載した丁合い部材２１を図７の排出部１９ｇから排出する。この排出機構の詳細は図１０に示す。なお、排出の方法はグリッパによる仕組みの他、プッシャー機構、搬送部のフラップ（振り分け）機構等、製造工程から排出可能であればどのような方法でも良い。
【００３２】
正規に部材２８を積載した丁合部材２１は、中綴じ部１４に搬送するまでの工程で、丁合い部材２１の位置ズレ、部材の角折れを検出する。図７の丁合い部１３において、丁合い部材２１の搬送方向の位置ズレを検出する手段は、図１１に示すように、丁合い部材２１の搬送方向天側と地側に設置した検出センサ２０ｎを用いて、丁合い部材２１の寸法を測定する。図１１上図の場合は、正規であるが、図１１下図に示すとおり、丁合い部材２１の一部が、丁合い部材２１の搬送方向にズレが生じている場合、あらかじめ記憶させている寸法と合致しないため、検出センサ２０ｎと２０ｐが位置ズレを検出し、当該丁合い部材２１は、位置ズレ丁合い部材として、排出部１９ｈから排出する機構としている。なお、丁合い部材２１の軸方向（搬送方向に対して直角方向）のズレは、搬送ガイドにより制御されるため、大きなズレはない。なお、図１１中、検出センサ２０ｎ（投光）と検出センサ２０ｐを結ぶ帯状の網点で示した部分は、検出センサ２０ｎから発したレーザを示している。
【００３３】
搬送方向に位置ズレを検出しなった正規の丁合い部材２１は、部材の角折れを検出する。角折れを検出する手段は、図１２に示すように、本出願人が先に出願した特願２００７−３１８０９８にて開示した手段で検出し、角折れを検出した丁合い部材２１は排出部１９ｈから排出する。なお、先に検出した位置ズレ検出において、位置ズレを検出した丁合い部材２１は、角折れ検出をせず、排出部１９ｈから同様に排出する機構としている。
【００３４】
位置ズレ、角折れを検出しなかった正規の丁合い部材２１は、図７の中綴じ部１４に搬送され、丁合い部材２１をミシンによって中綴じした後、縫目の目飛び、曲がり、糸切れを検出するため、当該部分の画像を取り込み、あらかじめ記憶させている正規のデータと画像を比較し、異なる箇所を検出した場合は異常があったものと判断し、排出部１９ｉから排出する機構としている。
【００３５】
中綴じの状態に異常がなかった丁合い部材２１は、図７の表紙貼付け部１５に搬送され、図１３に示すとおり、丁合い部材２１の上部から表紙２９を貼り付けた後、図１４に示すように、貼付け位置の検出と、載せ違いの検出を行う。検出する手段は、表紙の四隅の上部に設置してあるカラー識別センサ２０ｔを用いてズレの検出を行うとともに、角折れの検出を行い、マーク検出センサ２０ｓにより、表紙の載せ違いの検出を行う。表紙の位置ズレ、角折れ及び乗せ違いを検出した場合には、該当する丁合い部材２１を排出部１９ｊから排出する機構としている。
【００３６】
表紙の貼り付け状態に異常がなかった丁合い部材２１は、図７の折り部１６に搬送され、丁合い部材２１の中央から折り加工を施して冊子の形態にした後、図７の断裁部１７に搬送され、冊子２７の天地及び見開き部の余白部分を断裁する。断裁寸法を検出する手段は、図１６に示すように、冊子２７の搬送方向天側と地側及び軸方向両側に設置してある検出センサ２０ｎを用いて、冊子の寸法を測定する。あらかじめ記憶させている寸法と合致しない丁合い部材２１は、排出部１９ｋから排出する機構としている。なお、図１６中、検出センサ２０ｎ（投光）と検出センサ２０ｐを結ぶ帯状の網点で示した部分は、検出センサ２０ｎから発したレーザを示している。
【００３７】
断裁寸法に異常がない冊子２７は、図７のデリバリー部１８に搬送され、所定の収納ケースに収納される。
【実施例２】
【００３８】
フィーダー部１２への部材２８の積載から、中綴じ部１４までの工程は、実施例１と同様の手段によって加工する。
【００３９】
表紙貼り付け部１５のタンクへの糊の供給は、図１５に示すように、サブタンク２３と供給ポンプ２４を設け、あらかじめサブタンク２３に人為的に投入した糊を供給ポンプ２４によりメインタンク２２へ供給する機構としている。なお、メインタンク２３には、タンク内の糊の量を適正に保てる位置に、糊の排出口を設け、糊が供給ポンプ２４により、所定の高さまで供給された以降は、自然落下によりサブタンク２３に流れ込む機構としている。
【００４０】
メインタンク２２及びサブタンク２３には、図１５に示すように、糊の量を適正に管理するため、糊面の高さを検出する検出装置２０ｕが設置され、糊面の高さの不良を検出した場合には警報を発する機構としている。
【００４１】
また、供給ポンプ２４には、図１５に示すように、供給ポンプ２４が停止した事が容易に分かるように、ポンプ動作を検出する検出装置２０ｗが設置され、ポンプ動作の不良を検出した場合には警報を発する機構としている。
【符号の説明】
【００４２】
１  逆綴じ
２  数量異常
３  位置ズレ
４  折れ
５  曲がり
６  糸とび
７  糸切れ
８  貼り付け不良
９  寸法違い
１０  正規寸法
１１  プリントマーク
１２  フィーダー部
１３  丁合い部
１４  中綴じ部
１５  表紙貼り付け部
１６  折り部
１７  断裁部
１８  デリバリー部
１９  排出部
２０  各種センサ
２１  丁合い部材
２２  メインタンク
２３  サブタンク
２４  供給ポンプ
２５  循環ホース
２６  糊塗布ローラ
２７  冊子
２８  部材
２９  表紙
３０  咥えグリッパ
３１  給紙カセット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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