(57)【要約】【課題】  印刷物の丁合時に発生する誤積載や異品種混入等の異常に対して、効果的にその異常を検出し、当該異常製品を排除するための機能を備える丁合機を提供する。【解決手段】  搬送ラインと、搬送ラインに沿って丁合すべき印刷物が載置された複数の給紙棚と、印刷物を給紙棚から一枚ずつ搬送ライン上に供給する印刷物供給手段とを備え、印刷物には、機能性成分を有する数字、記号又は様々な形状の絵柄や図柄を規則的に配置した情報コードが設けられ、給紙棚と搬送ラインの間に存し、印刷物の情報コードを読み取る機能性成分検出器と、機能性成分検出器の検出値と予め登録された基準値とを照合し丁合検査を行う演算手段とを備え、搬送ラインの上流側の給紙棚から順次供給される印刷物を搬送ラインで重ね合わせて丁合物を形成する丁合機であって、印刷物の情報コードは、透明色又は半透明色の機能性成分により構成されている。【選択図】図１
2013159423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ラインと、前記搬送ラインに沿って存する丁合すべき印刷物が載置された複数の給紙棚と、前記給紙棚のそれぞれに設けられ、前記印刷物を前記給紙棚から一枚ずつ前記搬送ライン上に供給する印刷物供給手段とを備え、前記印刷物には、機能性成分を有する数字、記号又は様々な形状の絵柄や図柄を規則的に配置した情報コードが設けられ、更に、前記給紙棚と前記搬送ラインの間に存し、前記印刷物供給手段による供給動作の間に、前記印刷物の情報コードを読み取る機能性成分検出器と、前記機能性成分検出器により検出された検出値と予め登録された基準となる基準値とを照合し、丁合検査を行う演算手段とを少なくとも備え、前記搬送ラインの上流側の給紙棚から順次供給される前記印刷物を前記搬送ラインで重ね合わせて丁合物を形成する丁合機であって、前記印刷物の情報コードは、透明色又は半透明色の機能性成分により構成されていることを特徴とする丁合機。
【請求項２】
前記印刷物の情報コードは、前記丁合物の種類を特定するための識別情報と、その種類毎の当該丁合物を構成する前記印刷物の丁合順序に対応する識別情報とをコード化したものであることを特徴とする請求項１記載の丁合機。
【請求項３】
前記印刷物の情報コードにおける機能性成分は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上の成分であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の丁合機。
【請求項４】
前記機能性成分検出器は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上を検出する検出器であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の丁合機。
【請求項５】
前記演算手段における演算装置は、前記印刷物から検出された検出値を収納する検出値収納部、予め基準となる基準値を設定する基準値設定部、前記検出値収納部の検出値と前記基準値設定部の基準値とを比較演算する演算部及び前記演算部の解析結果をもとに印刷物の排紙を分類指示する制御指令部とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の丁合機。
【請求項６】
更に、前記演算手段における丁合検査の結果を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の丁合機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丁合機において発生する誤積載や異品種混入等の異常を検出及び排除する検査機能を有する丁合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷が施された用紙は丁合、製本等の仕上工程を経て様々な製品形態で出荷されることになるが、印刷工程から仕上工程は必ずしも一貫した製造ラインで生産されるとは限らない。このことから、仕上工程においては、印刷物を丁合する作業が必要になる。しばらく、この丁合作業は、およそ作業者の手作業にて行われていたことから、時に丁合すべきものではない印刷物の誤積載や異品種混入といった人為的ミスが発生する場合があった。この不具合を防止するため、後の工程で断裁される余白領域に色インキマークを印刷し、そのマークを例えばＣＣＤカメラにて読み取り、画像処理を行うことで丁合すべき対象物を特定させて、掛かる不具合を防止する方法が汎用されている。
【０００３】
これに関する公知技術として、特開昭６１−２５１９８１号公報に開示される技術がある。この技術は、エアメールマーク、切手、フラップ等とエッジマークを有する外国郵便物等の被読取物の全画像を読み取り、この画像の濃度分布を求めてエッジマークを検出し、当該エッジマークをエッジマークエリアでマスクした後、被読み取り物の表裏や方向を判定するものである。
【０００４】
また、特開平６−２９７６９４号公報には、用紙のエッジ部付近の絵柄をＣＣＤカメラにより撮像し、画像処理によって得られた微分データの最大値と予め設定した閾値を比較し、エッジ部の有無を判定させることによって、用紙の逆載せを検出する技術が紹介されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２５１９８１号公報
【特許文献２】特開平６−２９７６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した先行技術である特許文献１や特許文献２の技術を用いた場合、カメラにて撮影した画像を処理し、基準となる画像と比較判定させるもので、近年の画像処理技術の発達に伴い、短時間にて精緻な検出が可能であることから、搬送される用紙のオンライン検査が確実に実施できるという利点を有する。
【０００７】
しかしながら、上述した先行技術である検査手段にあっては、検査対象となる丁合物が変更される都度、検出器の位置調整や基準となる画像の再登録等を行う必要があり、適正な画像取得のための撮像環境の構築に多大な時間や労力、更には技量等が必要であった。なかんずく、撮像環境の構築が適正でない場合、丁合時における異常を確実に検出することができず、誤積載や異品種混入といった乱丁製品が発生してしまうといった問題点が残存していた。現時点において、上述した種種の問題点への対策が施されておらず、少なからず開発の余地があった。
【０００８】
本発明は上述した問題点を鑑みてなされたものであり、特に丁合機における印刷物の丁合時に発生する誤積載や異品種混入等の異常に対して、効果的にその異常を検出し、当該異常製品を排除するための機能を備える丁合機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するため、本発明の丁合機は、搬送ラインと、搬送ラインに沿って存する丁合すべき印刷物が載置された複数の給紙棚と、給紙棚のそれぞれに設けられ、印刷物を給紙棚から一枚ずつ搬送ライン上に供給する印刷物供給手段とを備え、印刷物には、機能性成分を有する数字、記号又は様々な形状の絵柄や図柄を規則的に配置した情報コードが設けられ、更に、給紙棚と搬送ラインの間に存し、印刷物供給手段による供給動作の間に、印刷物の情報コードを読み取る機能性成分検出器と、機能性成分検出器により検出された検出値と予め登録された基準となる基準値とを照合し、丁合検査を行う演算手段とを少なくとも備え、搬送ラインの上流側の給紙棚から順次供給される印刷物を搬送ラインで重ね合わせて丁合物を形成する丁合機であって、印刷物の情報コードは、透明色又は半透明色の機能性成分により構成されていることを特徴とする丁合機である。
【００１０】
また、本発明の丁合機における印刷物の情報コードは、丁合物の種類を特定するための識別情報と、その種類毎の当該丁合物を構成する印刷物の丁合順序に対応する識別情報とをコード化したものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の丁合機における印刷物の情報コードにおける機能性成分は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上の成分であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の丁合機における機能性成分検出器は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上を検出する検出器であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の丁合機における演算手段に用いる演算装置は、印刷物から検出された検出値を収納する検出値収納部、予め基準となる基準値を設定する基準値設定部、検出値収納部の検出値と基準値設定部の基準値とを比較演算する演算部及び演算部の解析結果をもとに印刷物の排紙を分類指示する制御指令部とから構成されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の丁合機は、演算手段における丁合検査の結果を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の丁合機は、被丁合物毎に異なった機能性を付与した丁合物を対象として、これを検出する機能性成分検出器を配した態様としており、従前まで汎用されていた被丁合物に付与した図柄の撮像画像による丁合異常の検出とは異なり、機能性成分の一部が検出できればよい機構であることから、検出装置の構成が単純化できるばかりでなく、検出誤差による誤作動の発生が殆どない。その結果、良質な丁合製品を連続的かつ安定的に得ることが可能となるといった充実した製品品質が保全できるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明の丁合機は、付与する機能性成分を透明色又は半透明色の情報コードとしていることから、万一、印刷面に情報コードが印字された場合においても、即刻、不良製品とはならなく、救済される場合もあり、損率の低減が期待できる。また、被丁合物に必ずしも一定領域の余白領域を配する必要がないことから、余白領域の断裁工程を省略することも可能であり、従前に比して大幅なコスト低減が実現できるという効果を奏する。
【００１７】
さらに、本発明の丁合機を用いることで丁合不良が殆ど無くなるとともに、乱丁冊子等の異常製品の流出を防げることから、作業性の大幅な改善及び丁合機の不稼働時間が低減できるなど生産性の向上、並びに顧客からの信頼性の向上が図れるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１乃至図６の図面を参看しながら、本発明の実施の形態について詳説する。まず、図１は本発明における丁合機の全体構成の一例を示す概略図である。また、図２は本発明における丁合機の検査機構を説明するための斜視概略図である。また、図３は本発明の丁合機における演算装置の構成を示す概略図である。また、図４は本発明における丁合すべき印刷物の一例を示す概略図である。また、図５は本発明における丁合機の検査機構の一例を示すフロー図である。更に、図６は一般的な丁合機の検査機構を示す側面概略図である。
【００１９】
まず、一般的な丁合機における丁合検査機構について詳説する。図６に示すように一般的に汎用される丁合機の丁合検査機構は、丁合の対象となる用紙（１６）の絵柄を撮像するＣＣＤカメラ（１２）と、ＣＣＤカメラ（１２）の画像を処理する画像処理部（１３）と、それに付設されるモニターテレビ（１４）と、用紙（１６）の搬送を自動制御する制御部（１５）等から構成される態様である。そして、画像処理部（１３）にはＡＤ変換器（１７）、フレームメモリ（１８）、ＤＡ変換器（１９）及びデータ処理を行うＣＰＵ（２０）等が配され、更に、ＣＰＵ（２０）には、演算部（９）と比較処理部（２１）等が配される。
【００２０】
そして、丁合検査は、用紙（１６）の絵柄をＣＣＤカメラ（１２）により撮像し、その画像を画像処理部（１３）内に入力し、ＣＰＵ（２０）内の演算部（９）にて濃度値の加算とその微分データを求め、微分データの最大値と予め設定した閾値を比較処理部（２１）にて照合し、適正化の判定を行う。ここで、モニターテレビ（１４）には処理結果が表示され、異常時には制御部（１５）からの指令により用紙（１６）の搬送が停止される。
【００２１】
一方、図１及び図２に示すように本発明の丁合機における丁合検査機構は、搬送ライン（１）と、搬送ライン（１）に沿って存する丁合すべき印刷物（２）が載置された複数の給紙棚（３）と、給紙棚（３）のそれぞれに設けられ、印刷物（２）を給紙棚（３）から一枚ずつ印刷物供給路（４）を介して搬送ライン（１）上に供給する印刷物供給手段と、給紙棚（３）と搬送ライン（１）との間に存する印刷物供給路（４）の上部近傍に配した、印刷物（２）に予め付与された情報コード（２３）を読み取る機能性成分検出器（５）と、機能性成分検出器（５）により検出された検出値と予め登録された基準となる基準値とを照合させて丁合検査を行う演算装置（６）とを備えた態様であり、搬送ライン（１）の上流側の給紙棚（３）から順次供給される印刷物（２）を搬送ライン（１）で重ね合わせて丁合物を形成する。
【００２２】
ここで、図１に示す丁合検査機構においては、機能性成分検出器（５）を各給紙棚（３）の個数と同様に１箇所のみ配した態様としているが、当然、図２に示す丁合検査機構のように２箇所配した態様、あるいは、３箇所以上の機能性成分検出器（５）を配した態様とする場合もある。ここで、機能性成分検出器（５、５’、５’’）は使用する情報コード（２３、２３’、２３’’）に対応して複数配されることになる。
【００２３】
また、丁合検査を行う演算装置（６）は、図３に示すように印刷物（２）から検出された検出値を収納する検出値収納部（７）、予め基準となる基準値を設定する基準値設定部（８）、検出値収納部の検出値と基準値設定部の基準値とを比較演算する演算部（９）及び演算部の解析結果をもとに印刷物の排紙を分類指示する制御司令部（１０）から構成される。
【００２４】
次に、本丁合機にて使用する丁合すべき印刷物（２）には、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性から選択される機能性成分を含んだ情報コード（２３）が予め印字されており、これを検出するため、光沢を検出する光沢検出器、液晶を検出する液晶検出器、赤外線を検出する赤外線検出器、紫外線を検出する紫外線検出器、蛍光を検出する蛍光検出器及び磁性を検出する磁性検出器といった各種の機能性成分検出器（５）を配している。ここで、蛍光検出器は２５０ｎｍ〜９００ｎｍの電磁波、紫外線検出器は１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの電磁波、そして、赤外線検出器は２μｍ〜２５μｍの電磁波を測定することが可能である検出器としている。
【００２５】
また、図４に示すように印刷物（２）に印字した情報コード（２３）は、機能性成分を有する数字、記号又は様々な形状の絵柄や図柄を規則的に配置した態様である。そして、情報コード（２３）には、丁合物の種類を特定するための識別情報と、その種類毎の当該丁合物を構成する印刷物の丁合順序に対応する識別情報とがコード化され付与されている。加えて、情報コード（２３）は、透明色又は半透明色の機能性成分により付与されている。なお、図４（ａ）は、後工程にて断裁される印刷物の余白領域（２２）に情報コード（２３）を印字した印刷物（２）であり、他方、図４（ｂ）は、印刷物の余白領域（２２’）を越えて情報コード（２３）が印字された印刷物（２）である。特に情報コード（２３）が透明化されていることから、従前のように丁合すべき印刷物（２）に付与するマーク位置（ここでは情報コード位置）が制限されることはない。
【００２６】
そして、機能性成分検出器（５）により検出された検出値は、一旦、検出値収納部（７）に格納され、予め登録しておいた基準値設定部（８）の基準値と演算部（９）において照合し、適正でないと判断された印刷物が検出された場合、制御司令部（１０）からの指示により、丁合機外へ排除されることになる。
【００２７】
なお、丁合検査の状態については、演算装置（６）に連接された表示装置（１１）に表示させることも可能である。また、丁合検査において、適正でないと判断された印刷物が検出された場合、作業者に対し警報を発する警報器（２４）を配することや、丁合機における印刷物（２）の供給を停止するためのクラッチ開閉器（２５）を配することもある。この警報器（２４）及びクラッチ開閉器（２５）はいずれも演算装置（６）に連設されており、演算装置（６）に存する制御指令部（１０）によりその動作が指示される。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明における実施の例示について詳説する。まず、丁合の対象となる印刷物（２）には、機能性成分として磁性成分と赤外線成分を有した情報コード（２３）を透明色にて印字したものを使用した。そして、磁性成分にて印字した情報コード（２３）には丁合物の種類を特定するための識別情報を、また、赤外線成分にて印字した情報コード（２３）にはその種類毎の当該丁合物を構成する印刷物の丁合順序に対応する識別情報をそれぞれ付与した。また、丁合機には給紙棚（３）毎に磁性成分を検出する磁性検出器及び赤外線成分を検出する赤外線成分検出器を印刷物供給路（４）の上部（印刷物供給路から鉛直方向に約２０ｃｍの高さの位置）に配し、供給される印刷物（２）に指向するように配した。なお、本実施例においては、丁合物の種類が同一であったことから、丁合順序に対応する識別情報として付与した赤外線成分検出器を主体として説明する。
【００２９】
赤外線成分検出器としては、赤外線ランプを光源として対象物へ照射し、その表面から反射する電磁波を赤外線受光素子により検出した後、撮像装置にて機能性成分を赤外画像に変換させ機能性成分を検知する、公知の検出器を使用した。
【００３０】
予め印刷物（２）に付与した情報コード（２３）としては、図２に示すように、１丁合目には約５μｍの赤外線成分の電磁波が出力できるように設計した情報コード１（２３’）を、２丁合目には約１０μｍの赤外線成分の電磁波が出力できるように設計した情報コード２（２３’’）を、３丁合目には約１５μｍの赤外線成分の電磁波が出力できるように設計した情報コード３（図示せず）を、４丁合目には約２０μｍの赤外線成分の電磁波が出力できるように設計した情報コード４（図示せず）をそれぞれ透明色インキにて、ＩＪＰ（インクジェットプリンタ）を使用して印字した。そして、上記情報コードを検出する検出器としては、受光器に浜松ホトニクス社製のＭＣＴ型赤外線受光素子を使用し、１丁合目に対応する検出器を赤外線成分検出器１（５’）、２丁合目に対応する検出器を赤外線成分検出器２（５’’）、３丁合目に対応する検出器を赤外線成分検出器３（図示せず）、４丁合目に対応する検出器を赤外線成分検出器４（図示せず）として配した。
【００３１】
上述した条件において丁合作業を実施した。以下、図５のフローチャートに従って説明する。まず、基準値設定部（８）へ丁合単位毎の赤外線成分の基準値を入力した。ここでは、１丁合目に５μｍ、２丁合目に１０μｍ、３丁合目に１５μｍ、４丁合目に２０μｍと入力した（ＳＴＥＰ１）。次に、給紙棚（３）から供給された丁合すべき印刷物（２）が印刷物供給路（４）を通過する際、印刷物供給路（４）の鉛直方向に約２０ｃｍの高さの位置に配した赤外線成分検出器（５’、５’’ 、・・）にて、予め印刷物（２）に付与した情報コード（２３’、２３’’ 、・・）を読み取り、検出値収納部（７）に検出値を収納させる（ＳＴＥＰ２）。次に、演算部（９）において、検出値収納部（７）に収納した検出値と基準値設定部（８）に入力した基準値とを比較演算させる（ＳＴＥＰ３）。ここでは、検出値収納部（７）に収納した検出値と基準値設定部（８）に入力した基準値との差を許容範囲±８％に設定した。最後に、検出値収納部（７）に収納した検出値と基準値設定部（８）に入力した基準値との差が許容範囲にある場合は、丁合作業は引き続き実行され、許容範囲を逸脱した場合は、制御指令部（１０）からの指令により、機械停止のためクラッチ開閉器（２５）におけるクラッチを切り離し、機械を停止することや、警報を発することになる（ＳＴＥＰ４）。
【００３２】
本実施例においては、丁合すべき印刷物を作為的に誤積載させることや、異品種の印刷物を混入させることを試みたが、いずれも丁合異常として確実に検出できており、本発明における丁合検査の有効性を確認した。
【００３３】
なお、本実施例においては、赤外線成分の検出についてのみ説明してきたが、検出する機能性成分が紫外線であれば、紫外線ランプを光源として、その受光素子をＧａＰ型に指定することで容易に検出することが可能である。また、検出する機能性成分が蛍光成分であれば、蛍光ランプを光源として、その受光素子をＳｉ型に指定することで、同様の検出が可能である。
【００３４】
上述した実施例は、あくまで例示の一例に過ぎず、特許請求の範囲に記載されている技術的思想の範囲において、あらゆる実施の形態が存することは言うまでもない。例えば、丁合すべき印刷物の種類によっては、カメラにて撮影した画像を処理し基準となる画像と比較判定させる、所謂、従前の検査機構と組み合わせて使用する場合もある。また、実施例では情報コードを透明色に設計して使用したが、当然、半透明色に設計することや、付与した情報コードにおける機能性を単純に活用するため、有色に設計する場合なども容易に推量できるものである。更に、各図面における要素の形状は、より明確な説明を強調するために誇張しているとともに、図面にて同じ機能を遂行する構成要素に対しては同じ参看番号を併記している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明における丁合機の全体構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明における丁合機の検査機構を説明するための斜視概略図である。
【図３】本発明の丁合機における演算装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明における丁合すべき印刷物の一例を示す概略図である。
【図５】本発明における丁合機の検査機構の一例を示すフロー図である。
【図６】一般的な丁合機の検査機構を示す側面概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１                    搬送ライン
２、２’              丁合すべき印刷物
３                    給紙棚
４                    印刷物供給路
５、５’、５’’      機能性成分検出器
６                    演算装置
７                    検出値収納部
８                    基準値設定部
９                    演算部
１０                    制御指令部
１１                    表示装置
１２                    ＣＣＤカメラ
１３                    画像処理部
１４                    モニターテレビ
１５                    制御部
１６                    用紙
１７                    ＡＤ変換器
１８                    フレームメモリ
１９                    ＤＡ変換器
２０                    ＣＰＵ
２１                    比較処理部
２２、２２’            余白領域
２３、２３’、２３’’  情報コード
２４                    警報器
２５                    クラッチ開閉器
【図１】
2013159423.tif 000003
【図２】
2013159423.tif 000004
【図３】
2013159423.tif 000005
【図４】
2013159423.tif 000006
【図５】
2013159423.tif 000007
【図６】
2013159423.tif 000008