(57)【要約】【課題】騒音を発生することがなく、紙粉等のゴミを撒き散らすことがなく、吹き掛ける空気を発生するめコンプレッサーを必要としない未封緘封書検出システムとそのシステムに適合する封書を提供する。【解決手段】  波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いる封書に対し、前記発光物質を発光させる可視光とは異なる波長帯域の光を照射する光照射手段と、前記封書の糊付部位から放射される可視光を検出し検出信号を出力する光検出手段と、前記検出信号に基づいて前記封書における状態が未封緘であるか否かの判定を行う封緘判定手段とを有するようにした未封緘封書検出システムと上記の封書。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いる封書に対し、前記発光物質を発光させる可視光とは異なる波長帯域の光を照射する光照射手段と、
前記封書の糊付部位から放射される可視光を検出し検出信号を出力する光検出手段と、
前記検出信号に基づいて前記封書における状態が未封緘であるか否かの判定を行う封緘判定手段と、
を有することを特徴とする未封緘封書検出システム。
【請求項２】
請求項１記載の未封緘封書検出システムにおいて、前記光検出手段はカラーセンサであり、前記封緘判定手段は前記検出信号から前記発光物質が発光する特定色を抽出して前記判定を行うことを特徴とする未封緘封書検出システム。
【請求項３】
請求項１記載の未封緘封書検出システムにおいて、前記光検出手段は可視光に感度を有するイメージセンサカメラであり、前記封緘判定手段は前記検出信号から得た撮像画像から抽出した糊の領域に基づいて前記判定を行うことを特徴とする未封緘封書検出システム。
【請求項４】
波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いていることを特徴とする封書。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は糊付け状態を検査する技術分野に属する。特に、検出対象となる封書が未封緘封書であるか否かを検出するための未封緘封書検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
封入封緘機や手作業によりダイレクトメール等の封書に中身を封入し封入口を糊付けして封緘する工程において、機械の不具合や手作業のミスにより未封緘のままの封筒が発生し適正に封緘された封筒と混在することがある。未封緘の封書は不良製品であるから混在する中から未封緘の封書を検出して封緘し直し、適正に封緘された封書とする必要性がある。未封緘の封書を検出する従来の方法としては、たとえば、封書の封入口におけるフラップ部に空気を吹き掛け、未封緘であるときにはフラップが開く現象を利用する。すなわち、フラップをＣＣＤカメラによって撮像して得た撮像画像に対する画像処理によって未封緘の封書を検出する（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−５３３０２
【０００３】
しかしながら、この従来の方法においては、空気を吹き掛けるため騒音を発生して作業環境を悪化させるだけでなく、紙粉等のゴミを撒き散らし製品を損なう恐れがある。また、吹き掛ける空気を発生するめコンプレッサーを必要としかなり大掛かりな装置となってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、騒音を発生して作業環境を悪化させることがなく、また紙粉等のゴミを撒き散らし製品を損なう恐れがなく、さらに吹き掛ける空気を発生するめコンプレッサーを必要とせず大掛かりな装置とはならない未封緘封書検出システムとそのシステムに適合する封書を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る未封緘封書検出システムは、波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いる封書に対し、前記発光物質を発光させる可視光とは異なる波長帯域の光を照射する光照射手段と、前記封書の糊付部位から放射される可視光を検出し検出信号を出力する光検出手段と、前記検出信号に基づいて前記封書における状態が未封緘であるか否かの判定を行う封緘判定手段とを有するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る未封緘封書検出システムは、請求項１に係る未封緘封書検出システムにおいて、前記光検出手段はカラーセンサであり、前記封緘判定手段は前記検出信号から前記発光物質が発光する特定色を抽出して前記判定を行うようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る未封緘封書検出システムは、請求項１に係る未封緘封書検出システムにおいて、前記光検出手段は可視光に感度を有するイメージセンサカメラであり、前記封緘判定手段は前記検出信号から得た撮像画像から抽出した糊の領域に基づいて前記判定を行うようにしたものである。
また本発明の請求項４に係る封書は、波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１に係る未封緘封書検出システムによれば、光照射手段により波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊を封緘のための糊付に用いる封書に対し、その発光物質を発光させる可視光とは異なる波長帯域の光が照射され、封緘判定手段により封書の糊付部位から放射される可視光が検出されて検出信号が出力され、封緘判定手段により検出信号に基づいて封書における状態が未封緘であるか否かの判定が行われる。すなわち、空気を吹き掛けることがない。したがって、騒音を発生して作業環境を悪化させることがなく、また紙粉等のゴミを撒き散らし製品を損なう恐れがなく、さらに吹き掛ける空気を発生するめコンプレッサーを必要とせず大掛かりな装置とはならない未封緘封書検出システムが提供される。
また本発明の請求項２に係る未封緘封書検出システムによれば、カラーセンサの検出信号から抽出した発光物質が発光する特定色に基づいて未封緘であるか否かの判定が行われる。したがって、未封緘の封書を高い確度・精度で検出することができる。
また本発明の請求項３に係る未封緘封書検出システムによれば、可視光に感度を有するイメージセンサカメラの撮像画像から抽出した糊の領域に基づいて未封緘であるか否かの判定が行われる。すなわち、封書の糊付部位の全体を検出対象とすることができる。したがって、未封緘の封書を高い確度・精度で検出することができる。
また本発明の請求項４に係る封書によれば、波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊が封緘のための糊付に用いられている。したがって、未封緘封書検出システムに適合する封書が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明の未封緘封書検出システムにおける構成の一例を図１に示す。図１において、１はブラックライト、２は遮光性カバー、３はカラーセンサ、４は制御装置、５ａ，５ｂは上流側コンベア、６はエッジセンサ、７はロータリーエンコーダ、８は開閉器、９はリジェクトボックス、１００は封書である。
【０００８】
ブラックライト１は３００〜４００ｎｍの近紫外線を放射する蛍光体を使用した蛍光灯である。ブラックライト１はカラーセンサ２の検出領域に近紫外線を照射する光照射手段である。ブラックライト１は光照射手段の一例であって近紫外線を照射する他のものであってもよい。
なお、光照射手段は封書を封緘するための糊付けに用いる糊が含有する発光物質の種類によって適合するものを使用する。発光物質が赤外線を受光して発光するものであるならば、当然、赤外線を照射する光照射手段とする。
【０００９】
遮光性カバー２はカラーセンサ２の撮像領域にブラックライトの光だけが照射され、他の光（特に、可視光）が照射されないように、外光を遮断するカバーである。図１に示すように、遮光性カバー２の内部には、封書１００、ブラックライト１、カラーセンサ、コンベア５ａの一部、等が存在する。遮光性カバー２の形状、素材、等については特に限定はない。しかし、封書１００の糊付部位以外での発光は外乱要因となるから、遮光性カバー２の内面、および内部に存在するそれらの物体は、近紫外線に対して非発光（可視光を放射しない）であると好適である。
【００１０】
カラーセンサ２は封書１００の糊付部位から放射される可視光を検出し検出信号を出力する光検出手段である。カラーセンサ２の検出領域にはブラックライト１が放射する近紫外線が照射される。しかし、カラーセンサ２は近紫外線に感度を有しない。そのため、検出領域からの反射する近紫外線を受光したとしてもそれを検出したことを示す検出信号は出力しない。一方、可視光を発光する物体が検出領域に存在するときにはカラーセンサ２はその可視光を受光してそれを検出したことを示す検出信号を出力する。
【００１１】
カラーセンサ２は可視光の波長領域に感度を有し受光した光の色を検出することができるセンサである。たとえば、カラーセンサ２はＲＧＢの３色の各々に感度を有する３つの受光素子を内蔵する。それら３つの受光素子の出力比率から受光した光の色を検出し、出力総量から明るさを判別することができる。したがって、近紫外線を照射された封書１００の糊付部位が波長幅（半値幅）の狭い蛍光を発光したときに、カラーセンサ２は特定の色としてその蛍光を検出する。これにより外乱に対する検出の確度・精度を高くすることができる。
【００１２】
本発明の未封緘封書検出システムに使用できる光検出手段としてはカラーセンサ２に限定されず、可視光に感度を有するセンサであればよい。特に、イメージセンサカメラを使用するときには、イメージセンサカメラの検出信号から得た撮像画像から抽出した糊の領域に基づいて判定を行うことができる。すなわち、検査対象の撮像画像から抽出した糊の領域と基準の領域とを対比させることにより糊が適正に塗布されているか否かを判定することができる。基準の領域とは封書１００における製品設計上の糊付部位または基準となる封書１００の撮像画像から抽出した糊の領域のことである。この構成においては必要な部位の一部だけにしか糊が塗布されていないような擬似未封緘の封書１００であっても検出することができる。
【００１３】
制御装置４は未封緘封書検出システムにおいて検出に係わるシステムの制御と検出したデータの処理とを行う。制御装置４としてはプログラマブルシーケンスコントローラ、パーソナルコンピュータ、等のデータ処理装置を使用することができる。
制御装置４はエッジセンサ６とロータリーエンコーダ７の出力信号を入力してコンベア５ａによって搬送される封書１００のコンベア５ａにおける位置を演算する。すなわち、エッジセンサ６が封書１００の先頭部分を検出した信号を出力すると、制御装置４はその時点からロータリーエンコーダ７が出力するパルス信号を計数する。その計数値はエッジセンサ６が封書１００を検出した位置からのコンベア５ａによる搬送量を示し、コンベア５ａにおける位置を示している。そして、制御装置４はその演算した位置に同期した処理を行う。
【００１４】
制御装置４は封書１００の糊付部位がカラーセンサ３の検出領域に存在するときのカラーセンサ３が出力する検出信号に基づいて封書１００における状態が未封緘であるか否かの判定を行う。すなわち制御装置４は封緘判定手段である。
そして未封緘と判定したときには、制御装置４は封書１００が開閉器８の直前に到達してからリジェクトボックス９への導入が完了するまで開閉器８を開く制御信号を出力する。また未封緘ではないと判定したときには、制御装置４は封書１００が開閉器８の直前に到達してからコンベア５ｂへの導入が完了するまで開閉器８を閉じる制御信号を出力する。すなわち制御装置４は開閉器８の開閉動作を制御する開閉制御手段でもある。
【００１５】
コンベア５ａは未封緘封書検出システムにおける検出領域に封書１００を導入するためのコンベアである。
コンベア５ｂは検査された封書１００の中の封緘されていると判定された封書１００を検出領域から次工程に排出するコンベアである。
【００１６】
エッジセンサ６は封書１００がコンベア５ａにおける所定の位置に到達したことを検出するセンサである。エッジセンサ６としては、（１）投光部から受光部に向けて放射する光線を封書１００の先頭部分が遮断した信号を出力する透過型光電センサ、（２）投光部が放射した光線が封書１００の先頭部分によって反射して受光部に達した信号を出力する反射型光電センサ、等を使用することができる。
ロータリーエンコーダ７はコンベア５ａのコンベアベルトが所定量を走行すると所定数のパルスを出力するエンコーダである。ロータリーエンコーダ７とエッジセンサ６が出力する信号に基づいて、制御装置４は封書１００のコンベア５ａにおける位置を演算する。
【００１７】
開閉器８は制御装置４によって未封緘と判定された封書１００をリジェクトボックス９に導入し、制御装置４によって封緘されている判定された封書１００をコンベア５ａに導入するための開閉器である。
リジェクトボックス９は未封緘と判定された封書１００を導入して貯めておくボックスである。
【００１８】
封書１００は未封緘であるか否かを検査する対象の封書である。この封書１００においては封緘のための糊付けに波長帯域が可視光とは異なる光を受光することにより可視光を発光する発光物質を含有する糊が使用される。
封書１００に使用する糊は封筒１００を糊付けできるものであれば何でも良い。本発明は糊の種類、たとえばエマルジョン系の糊、ホットメルト系の糊、有機溶剤系の糊、水溶性の糊、等によっては限定されない。ただし、その糊は発光物質を含有する。
【００１９】
糊が含有する発光物質は、一般的には近紫外線によって蛍光を発する蛍光体である。そのような発光物質は、極めて多数の物質が知られているからここでは説明を省略する。また、他の発光物質としては、熱励起、赤外線励起によって発光するものとして蓄光性蛍光体、輝尽性蛍光体、赤外可視変換蛍光体、等が知られている。ここで輝尽性蛍光体とは、発光波長よりも短波長の放射線で蛍光体を励起した後に、発光波長よりも長波長の光を照射すると減衰していた光が一時的に強くなる輝尽発光を示す蛍光体のことである。それらの発光物質は微粉末のものを糊に混合して使用する。
【００２０】
以上の構成において、次に本発明の未封緘封書検出システムにおける動作について図２を参照して説明する。図２は本発明の未封緘封書検出システムにおける未封緘封書検出の処理過程を示すフロー図である。
まず、図２のステップＳ１（封書の導入）において、封緘機から排出された封書１００をコンベア５ａがそのコンベアベルトに導入する。
【００２１】
次に、ステップＳ２（エッジ検出）において、封書１００はコンベア５ａによって搬送され封書１００の先頭部位はエッジセンサ６の所定の検出位置に到達する。そのとき、エッジセンサ６は検出信号を制御装置４に出力する。制御装置４はその検出信号を入力するとロータリーエンコーダ７が出力するパルス信号の計数値をリセットして再度計数を開始する。制御装置４は封書１００のコンベア５ａにおける位置をその計数値から常に監視している。そして制御装置４はその位置に応じた処理を行う。
【００２２】
次に、ステップＳ３（遮光性カバー内へ進入）において、封書１００は遮光性カバー２の内部に進入する。封書１００は外光、すなわち可視光から遮断される。ブラックライト１が放射する近紫外線は、すくなくともカラーセンサ３の検出領域を照明する。封書１００の糊付部位は漸次その検出領域に近づいて行く。
次に、ステップＳ４（糊付部位の検出）において、封書１００の糊付部位が検出領域に入り込む。ブラックライト１が放射する近紫外線を封書１００の糊付部位が受光して蛍光を発していれば、カラーセンサ３はそれを検出しそのことを示す検出信号を出力する。
【００２３】
次に、ステップＳ５（未封緘判定）において、封書１００の糊付部位が検出領域に入り込むタイミングで制御装置４はそのときの検出信号に基づいて封書１００における状態が未封緘であるか否かの判定を行う。制御装置４は封書１００の糊付部位が近紫外線を受光して蛍光を発光していなければ未封緘であると判定する。一方、封書１００の糊付部位が近紫外線を受光して蛍光を発光していれば封緘されていると判定する。
【００２４】
このとき、カラーセンサ３の出力信号に基づいて、糊の含有する発光物質が発光する特定色の蛍光を発光しているか否かを判別する。そしてその特定色を発光していなければ未封緘であると判定し、その特定色を発光していれば封緘されていると判定する。このように可視光の中の特定色に限定して検出することにより外乱の影響を小さくし検出の確度・精度を高くすることができる。ここで外乱とは、たとえば、近紫外線の照射により遮光性カバー２やその内部に存在する物体、封書１００の糊付部位以外の部位、等における発光があったとしても、糊の含有する発光物質が発光する特定色と異なっていれば影響を排除することができる。
【００２５】
次に、ステップＳ６（未封緘？）において、前述において封書１００が未封緘であるという判定のときにはステップＳ７に進み、封書１００が封緘されているという判定のときにはステップＳ８に進む。
【００２６】
次に、ステップＳ７（リジェクト）において封書１００がコンベア５ａによって搬送され、開閉器８の入口に到達したときに、制御装置４は開閉器８を開く信号を出力する。開閉器８はその信号を入力して開閉器８を開いた状態とする。さらに所定の距離を封書１００が搬送されると封書１００はリジェクトボックス９に導入される。その所定の距離を封書１００が搬送された後に、制御装置４は開閉器８を閉じる信号を出力する。開閉器８はその信号を入力して開閉器８を閉じた状態とする。
【００２７】
次に、ステップＳ８（次工程へ排出）において封書１００がコンベア５ａによって搬送され、開閉器８の入口に到達したときに、制御装置４は開閉器８を閉じる信号を出力する。開閉器８はその信号を入力して開閉器８を閉じた状態とする（すでに閉じているときにはそのままの閉じた状態となる）。さらに所定の距離を封書１００が搬送されると封書１００はコンベア５ｂに導入される。そして封書１００はコンベア５ｂによって搬送され、次工程に排出される。
【００２８】
なお、カラーセンサ３の代わりにイメージセンサカメラが使用されたときには、上述のステップＳ５（未封緘判定）において、制御装置４はイメージセンサカメラの検出信号から得た撮像画像から抽出した糊の領域に基づいて封書１００が未封緘であるか否かの判定を行う。そのステップの詳細を説明する。
【００２９】
まず、制御装置４は撮像画像においてシェーディング補正処理、ノイズ除去処理、処理対象領域設定処理、等の前処理を行う。そして、制御装置４はその画像から糊の領域を抽出する処理を行う。抽出は、所定の閾値によってその画像を２値化した２値化画像とすることにより行うことができる。また、撮像画像がカラー画像であるときには、糊が含有する発光物質が発光する特定色の部位を抽出する。すなわちＲＧＢの３色の色立体における所定の領域に各画素が含まれているか否かによって２値化し２値化画像とすることにより抽出することができる。
【００３０】
次に、制御装置４はその２値化画像において抽出された領域と基準の領域、すなわち封書１００における製品設計上の糊付部位または基準となる封書１００の撮像画像から抽出した糊の領域とを比較する。この比較はパターンマッチング処理として行うことができる。たとえば、抽出された領域と基準の領域との相対位置と相対角度を所定の範囲内で変化させる。そして、その変化の各々について抽出された領域と基準の領域との対応する画素の画素値が一致する画素数を演算する。その画素数の最大値が所定の画素数を超えていればその検査対象の封書１００は封緘されていると判定し、それ以外のときには未封緘であると判定する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の未封緘封書検出システムにおける構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の未封緘封書検出システムにおける未封緘封書検出の処理過程を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ブラックライト
２  遮光性カバー
３  カラーセンサ
４  制御装置
５ａ，５ｂ  上流側コンベア
６  エッジセンサ
７  ロータリーエンコーダ
８  開閉器
９  リジェクトボックス
１００  封書
【図１】
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【図２】
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