(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の給紙駒を有し各給紙駒に対応して、基準用紙および丁合用紙の印刷された紙面に出力光を照射する光源と、前記各紙面から反射される写像を撮像するカメラと、操作パネルと、制御部とを設けた丁合機であって、前記制御部に、前記カメラで撮像した基準用紙と丁合用紙の各信号を画像デ−タに変換するデ−タ変換手段と、前記各画像デ−タを記憶するメモリと、基準用紙の画像デ−タに基づいて乱丁判定用のしきい値を演算する演算手段と、前記しきい値および丁合用紙の画像デ−タに基づいて乱丁の有無を判定する判定手段とを設け、前記操作パネルに、基準用紙および丁合用紙の画像デ−タを前記制御部のメモリへ記憶することを設定する第１の設定手段と、前記演算で得られた基準用紙の乱丁判定用しきい値の大きさを調整可能に設定する第２の設定手段と、前記丁合用紙の乱丁判定処理の開始を設定する第３の設定手段と、前記丁合用紙の乱丁判定結果を表示する表示手段とを設けたことを特徴とする丁合機。
【請求項２】
前記丁合用紙の乱丁判定結果を表示する表示手段は、前記しきい値と丁合用紙の画像デ−タとの一致の度合いに応じて、直線状に複数個配列した発光素子の発色を変更すると共に、前記第２の設定手段によるしきい値の設定によって当該発光素子の発色を変更する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の丁合機。
【請求項３】
前記丁合機に操作盤を設け、当該操作盤から乱丁判定を設定して乱丁が判定されるときに、丁合機の運転を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の丁合機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷された用紙を丁合する際に丁合が必要な用紙とは異なる用紙が混入していないかどうかを検出する、乱丁検出装置を設けた丁合機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
同一頁の必要枚数を各頁順次に印刷し、印刷された各頁の用紙束から１枚づつを給紙して丁合し、必要部数の丁合紙束を作成するために複数の給紙段を有する丁合機が用いられる。このような丁合機として、給紙段を縦方向に形成した縦型丁合機と、給紙段（駒）を横方向に形成した横型丁合機が知られている。
【０００３】
図６は、横型丁合機の一例を示す概略の構成図である。図６において、Ａ〜Ｆは給紙駒で、各給紙駒には光源Ｌａ〜Ｌｆ、電荷転送素子（ＣＣＤ）カメラＫａ〜Ｋｆが配置されている。各給紙駒の用紙載置台に丁合用紙を載置し、印刷された用紙の紙面に各光源からの出力光を照射し、紙面から反射される所定のエリアの写像を各ＣＣＤカメラで撮像して、そのビデオ信号を図示しない画像処理装置に入力する。
【０００４】
画像処理装置において形成された画像デ−タを制御部に入力し、後述するような乱丁検出が行われ、正常印刷がなされていると判断されると、各給紙駒からは用紙Ｐａ〜Ｐｆが排出される。排出された用紙は、搬送路Ｔで順次搬送される。前段の給紙駒から排出された用紙に次段の給紙駒から排出された用紙が次々と重ねられる。この例では給紙駒Ａから排出された用紙Ｐａを一番下に、また、給紙駒Ｆから排出された用紙Ｐｆを一番上にして用紙束を形成し、丁合機から次工程に搬出する。
【０００５】
図７は、画像処理装置で形成された信号に基づき乱丁を検出する例を示す概略のブロック図、図８は図７の制御部７の構成の一部を示すブロック図である。次に、図７、図８により、給紙駒Ａに関する部分を例にして乱丁検出の具体例について説明する。画像処理装置には、信号形成回路Ｑａとデ−タ処理回路Ｒａが設けられている。給紙駒Ａに配置されているＣＣＤカメラＫａで撮像された信号を信号形成回路Ｑａに入力し、ビデオ信号を形成する。
【０００６】
このビデオ信号をデ−タ処理回路Ｒａに入力し、デジタルデ−タに離散化する。デ−タ処理回路Ｒａのビデオ信号の離散化処理は、例えば８ビット（２５６階調）の濃淡ビデオデ−タとして離散化するものである。デ−タ処理回路Ｒａで２５６階調に離散化された濃淡ビデオデ−タは、制御部Ｓに設けられている加算器Ｕａに入力される。
【０００７】
加算器Ｕａには、水平方向の加算器ＡＨａと垂直方向の加算器ＡＶａが設けられている。水平方向の加算器ＡＨａで各画素の持つ値を各行単位で投影処理を行い射影デ−タを形成する。この射影デ−タは各行の濃淡値を総和演算した値となる。また、垂直方向の加算器ＡＶａで各画素の持つ値を各列単位で投影処理を行い射影デ−タを形成する。この射影デ−タは各列の濃淡値を総和演算した値となる。このような各行、各列の各画素の持つ値を投影処理する総和演算は、両方向同時にリアルタイムで行われる。
【０００８】
上記のようにして加算器Ｕａで得られた総和演算結果の値はメモリＭａで記憶される。すなわち、水平方向の加算器ＡＨａの総和演算結果の値はメモリのＭＨａのエリアに記憶され、垂直方向の加算器ＡＶａの総和演算結果の値はメモリのＭＶａのエリアに記憶される。
【０００９】
図９は、上記加算器による処理の一例を示す説明図である。図９において、用紙Ｐの所定のエリアのビデオ信号は２５６階調のデジタルデ−タに離散化され、各画素の持つ値は各行単位で加算器ＡＨａにより水平方向（実線）に投影処理を行い射影デ−タが形成されて各行の濃淡値を総和演算した値が得られる。また、各列単位で加算器ＡＶａにより垂直方向（破線）に投影処理を行い射影デ−タが形成されて各列の濃淡値を総和演算した値が得られる。各行各列単位の総和演算結果の値は、上記のようにメモリＭａに記憶される。
【００１０】
前記のデ−タ処理は、基準用紙の画像と丁合用紙の画像に対して実施される。基準用紙と丁合用紙のそれぞれについて上記デ−タ処理が終わると、次に、基準用紙の各行方向の総和演算の結果の値と各列方向の総和演算の結果の値を合算して所定のしきい値Ｘａを設定し、メモリの所定のエリアに記憶する。また、メモリのＭＨｂのエリアに記憶されている丁合用紙の行方向の総和演算の結果の値と、メモリＭＶａに記憶されている丁合用紙の列方向の総和演算の結果の値を合算した値Ｙａをメモリの所定のエリアに記憶する。
【００１１】
前記しきい値Ｘａと合算値Ｙａを読出し、制御部Ｓに設けられている比較演算器により両者の値を比較する。比較した結果、両者の差が許容範囲内であれば丁合用紙は正常に印刷されていると判断され、両者の差が許容範囲を超えていると丁合用紙は乱丁であると判断される。
【００１２】
他の給紙駒Ｂ〜Ｆについても、上記給紙駒Ａと同様にＣＣＤカメラで撮像した信号を処理し、前記基準用紙のしきい値Ｘｎと、丁合用紙の行方向の総和演算の結果の値および丁合用紙の列方向の総和演算の結果の値との合算値Ｙｎを対比して乱丁の有無を判定する。このように、複数の給紙駒にそれぞれ配置されたＣＣＤカメラで撮像された信号は、単一の制御部Ｓで処理されて給紙駒毎の乱丁の有無を判断している。
【００１３】
制御部Ｓによる前記の乱丁判定の処理は、丁合機の運転と連動し、規定されている処理手順に沿って行われている。すなわち、丁合機を起動し、最初に制御部Ｓは各給紙駒に対して前記しきい値を設定するために、各給紙駒毎の基準用紙の画像デ−タの処理を連続して行なう。続いて、各給紙駒毎の丁合用紙の画像デ−タの処理を行い、前記のようにしきい値Ｘｎと合算値Ｙｎとを対比する。
【００１４】
各給紙駒Ａ〜Ｆにおいて、用紙載置台に載置された丁合用紙が乱丁と判定されるとブザ−等によりその旨を報知し、作業者は丁合機の運転を停止して、乱丁と判定された丁合用紙を該当の給紙駒から除去する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の乱丁検出装置においては、複数段の給紙駒を有する丁合機を実際に運転した状態で乱丁検出を行なっている。このため、いずれかの給紙駒で不良給紙と判定されると、丁合機の運転を停止して該当の給紙駒から不良給紙と判定された用紙を除去している。したがって、丁合機の稼働率が低下し、作業者の作業負担が増大して作業性が悪くなるという問題があった。
【００１６】
また、ある給紙駒において基準用紙の画像デ−タを記憶する際に、基準用紙がずれた状態で用紙載置台に載置されており、適切な画像デ−タが制御部に入力されていない場合がある。このような場合には、正常な用紙が乱丁と判定されてしまうので、当該給紙駒については基準用紙の画像デ−タの再入力が必要になる。しかしながら、制御部による乱丁検出の処理手順は、前記したように全ての給紙駒について連続処理する一連の動作として規定されているので、該当の給紙駒のみならず全ての給紙駒について、基準用紙の画像デ−タを再入力しなければならず、基準用紙の画像デ−タの補正に時間を要するという問題があった。
【００１７】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、複数段の給紙駒を有する丁合機の運転を停止することなく乱丁を検出して作業性を改善すると共に、各給紙駒で独立して基準用紙の画像デ−タの補正ができる構成とした乱丁検出装置を有する丁合機の提供を目的とする。
【００１８】
上記目的は、請求項１に係る発明において、丁合機を、複数段の給紙駒を有し各給紙駒に対応して、基準用紙および丁合用紙の印刷された紙面に出力光を照射する光源と、前記各紙面から反射される写像を撮像するカメラと、操作パネルと、制御部とを設けた丁合機であって、前記制御部に、前記カメラで撮像した基準用紙と丁合用紙の各信号を画像デ−タに変換するデ−タ変換手段と、前記各画像デ−タを記憶するメモリと、基準用紙の画像デ−タに基づいて乱丁判定用のしきい値を演算する演算手段と、前記しきい値および丁合用紙の画像デ−タに基づいて乱丁の有無を判定する判定手段とを設け、前記操作パネルに、基準用紙および丁合用紙の画像デ−タを前記制御部のメモリへ記憶することを設定する第１の設定手段と、前記演算で得られた基準用紙の乱丁判定用しきい値の大きさを調整可能に設定する第２の設定手段と、前記丁合用紙の乱丁判定処理の開始を設定する第３の設定手段と、前記丁合用紙の乱丁判定結果を表示する表示手段とを設ける構成としている。
【００１９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の丁合機において、前記丁合用紙の乱丁判定結果を表示する表示手段は、前記しきい値と丁合用紙の画像デ−タとの一致の度合いに応じて、直線状に複数個配列した発光素子の発色を変更すると共に、前記第２の設定手段によるしきい値の設定によって当該発光素子の発色を変更する構成としている。
【００２０】
更に、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の丁合機において、前記丁合機に操作盤を設け、当該操作盤から乱丁判定を設定して乱丁が判定されるときに、丁合機の運転を停止する構成としている。
【００２１】
請求項１に係る発明は、複数段の給紙駒を有する丁合機において各給紙駒毎に、基準用紙と丁合用紙の画像デ−タを処理する制御部と操作パネルとを設けている。このため、丁合機が運転されていない状態で各給紙駒毎に乱丁の有無を判定することができ、作業性が向上する。また、各給紙駒毎に独立して基準用紙の画像デ−タを入力できるので、基準用紙の画像デ−タの補正を迅速に行なえる。
【００２２】
請求項２に係る発明は、複数個の発光素子を直線状に配置して、基準用紙のしきい値と丁合用紙の画像デ−タとの一致の度合いに応じて発光素子の発色を変えている。このため、乱丁の有無を視覚により確実に判断することができる。また、しきい値の設定を変更した場合にも、発光素子の発色がリアルタイムで変わり、適正なしきい値の設定を迅速に行なうことができる。
【００２３】
請求項３に係る発明は、丁合機の運転状態において各給紙駒で乱丁を判定すると丁合機を停止させているので、製本不良の発生を防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図５は、本発明の乱丁検出装置が適用される横型丁合機の概略の斜視図である。図５に示した横型丁合機１は、図６で示した例と同様に６段の給紙駒Ａ〜Ｆが設けられている。各給紙駒Ａ〜Ｆの用紙載置台の図示下側には、光源およびＣＣＤカメラが配置されている。
【００２５】
横型丁合機１の各給紙駒Ａ〜Ｆが設置されている位置に対応した側壁には、詳細を後述する操作パネル２ａ〜２ｆが設けられている。３ａ〜３ｆは、横型丁合機１の上部に各給紙駒Ａ〜Ｆ毎に設けられている表示ランプである。いずれかの給紙駒で丁合用紙が乱丁と判定されると、該当位置に対応して設けられている表示ランプが点灯して乱丁の発生を表示する。４は横型丁合機１の操作盤であり、当該丁合機の運転、停止を指示する各種スイッチや表示灯が設けられている。操作盤４は、前記各給紙駒毎に設けられている制御部と接続される。５は、搬送路Ｔに用いるベルトコンベアの駆動モ−タである。
【００２６】
本発明においては、各給紙駒Ａ〜Ｆ毎に個別に基準用紙と丁合用紙の画像デ−タを処理することを基本としているので、図７で示したような画像処理装置や制御部は各給紙駒毎に設けられている。また、操作盤４は各給紙駒毎に設けられている制御部と接続されており、各給紙駒毎の画像デ−タにアクセスできる構成としている。このため、操作盤４に設けた指示ボタンを操作することにより、各給紙駒の丁合用紙に対する乱丁判定が設定できる。
【００２７】
図１は、図５に示した操作パネルの構成図である。一例として給紙駒Ａに設けた操作パネル２ａの構成について説明する。操作パネル２ａには、しきい値調整用ツマミｇ、記憶ボタンｈ、判定ボタンｉ、判定結果表示部が設けられている。判定結果表示部は、不一致部ｊと一致部ｋにより形成されている。
【００２８】
判定結果表示部ｊ、ｋは例えば発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）を使用し、前記のしきい値Ｘａに応じて不一致部ｊを赤色で、一致部ｋを緑色で発光させる。すなわち、判定結果表示部ｊ、ｋの各表示窓ｎには、赤色で発色するＬＥＤと緑色で発光するＬＥＤとを二列で配置し、各ＬＥＤを前記しきい値調整用ツマミによる設定に応じてオン、オフさせる構成としている。
【００２９】
しきい値の設定値が高い場合には、乱丁と判定される度合いが増大するので一致部ｋの長さが短く発色される。また、しきい値の設定値が低い場合には、乱丁と判定される度合いが減少するので一致部ｋの長さが長く発色される。
【００３０】
このように、複数個のＬＥＤを直線状に配置して、一致部と不一致部とを棒グラフ状に発色の異なるＬＥＤで表示すことにより、しきい値の設定を視覚により確実に判断することができる。しきい値の設定値が高く、不一致の度合いが大きい場合には、実用上問題のない用紙も乱丁と判定されてしまうので、しきい値調整用ツマミでしきい値の設定値を低く設定する。しきい値の設定を変更すると、一致部と不一致部とのそれぞれの長さがリアルタイムで変わり、適正なしきい値の設定を迅速に行なうことができる。
【００３１】
次に、操作パネル２ａの操作について説明する。図２はしきい値設定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。この例では、給紙駒Ａの処理について説明する。ステップＳ１で処理プログラムをスタ−トさせ、給紙駒Ａにおける基準用紙の画像デ−タを形成し記憶ボタンｈを押すことにより、基準用紙の画像デ−タをメモリに記憶する。
【００３２】
続いて、ステップＳ２の処理において、しきい値調整用ツマミｇを回動して基準用紙の画像デ−タに対して適宜のしきい値を設定する。設定されたしきい値をステップＳ３の処理でメモリの所定のエリアに記憶し、ステップＳ４で処理プログラムを終了する。他の給紙駒Ｂ〜Ｆにおいても、同様に基準用紙のしきい値設定を個別に実行する。
【００３３】
図３は、丁合用紙画像設定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。この例でも給紙駒Ａの処理について説明する。ステップＳ１１で処理プログラムをスタ−トさせ、次にステップＳ１２の処理で給紙駒Ａにおいて乱丁を判定する丁合用紙の画像デ−タを形成する。続いて、ステップＳ１３の処理で記憶ボタンｈを押すことにより、丁合用紙の画像デ−タをメモリの所定のエリアに記憶し、ステップＳ１４で処理プログラムを終了する。同様に他の給紙駒Ｂ〜Ｆにおいても、順次丁合用紙の画像デ−タをメモリの所定のエリアに記憶する。
【００３４】
図４は、乱丁判定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。次にこのフロ−チャ−トについて、給紙駒Ａの処理の例で説明する。
【００３５】
（１）ステップＳ２１で処理プログラムをスタ−トさせ、ステップＳ２２で乱丁判定の設定を行なう。この乱丁判定の設定は、図１の操作パネル２ａに設けた判定ボタンｉにより設定する場合と、横型丁合機１の操作盤４で設定される場合がある。次にステップＳ２３の処理で前回の判定結果をクリアし、ステップＳ２４の処理でメモリに記憶されている丁合用紙の画像デ−タを読出す。
【００３６】
（２）ステップＳ２５の処理では予め設定されているしきい値をメモリから読出し、次にステップＳ２６の処理で、乱丁判定の設定が横型丁合機の操作盤４でなされたものかどうかを判定する。この判定結果がＮＯ（Ｎと略記する）であれば、乱丁判定の設定が操作パネル２ａでなされたものと判断して、ステップＳ２７の処理に移行する。
【００３７】
（３）ステップＳ２７の処理において、ステップＳ２４で読出しておいた丁合用紙の画像デ−タの前記合算値Ｙａとしきい値Ｘａとを対比する。ステップＳ２７の処理は、前記しきい値Ｘａの値と合算値Ｙａの値との両者の一致の度合いを求めるものであり、次にステップＳ２８の処理により、しきい値Ｘａの値と合算値Ｙａの値との両者の一致の度合いに応じて、判定結果表示部の不一致部ｊ、一致部ｋのそれぞれのＬＥＤの点灯個数を選定して発光させる。
【００３８】
（４）不一致部のＬＥＤの点灯個数が、しきい値調整ツマミで設定したしきい値に対応する不一致部のＬＥＤの個数よりも多い場合には乱丁と判断する。ステップＳ２８の処理が終了するとステップＳ２２の乱丁判定設定処理の待機状態となる。
【００３９】
（５）ステップＳ２６の判定において判定結果がＹＥＳ（Ｙと略記する）であれば、ステップＳ２２の乱丁判定設定処理は横型丁合機の操作盤４で設定されたことになり、次にステップＳ２９の処理でメモリから読出したしきい値Ｘａと合算値Ｙａとを対比し、両者の差異が許容範囲内かどうかを判定する。この判定結果がＹであればステップＳ２２の乱丁判定設定処理の待機状態となる。
【００４０】
（６）ステップＳ２９の判定結果がＮであり、前記両者の差異が許容範囲を超えている場合にはステップＳ３０で横型丁合機１の運転を停止する。次に、ステップＳ３１で表示ランプ３ａを点灯して、給紙駒Ａで丁合用紙に乱丁が生じたことを報知し、ステップＳ３２で処理プログラムを終了する。
【００４１】
上記の例では、各給紙駒の用紙載置台にはそれぞれ同一頁の丁合用紙を載置して乱丁の有無を判断している。すなわち、図１の例では第１頁から第６頁までの用紙について順次乱丁の有無を判断して丁合している。本発明においては、各頁の用紙すべてについて乱丁の有無を判定するものには限定されない。各給紙駒の用紙載置台に一冊分の用紙束から特定の頁の用紙を抜き出して載置して、乱丁の有無を判断する構成とすることもできる。
【００４２】
例えば、給紙駒Ａの用紙載置台には１頁から１６頁までの丁合用紙を載置し、１頁目の丁合用紙について乱丁の有無を判断する。１頁目の丁合用紙の印刷が正常であると判断されると、１頁から１６頁までの丁合用紙を給紙駒Ａから給紙駒Ｂに搬送する。
【００４３】
給紙駒Ｂの用紙載置台には１７頁から３２頁までの丁合用紙を載置し、１７頁目の丁合用紙について乱丁の有無を判断する。以下同様に、１６頁づつの丁合用紙を順次各給紙駒の用紙載置台に載置し、各給紙駒の先頭頁についてのみ乱丁判定を行なう。
【００４４】
このように、連続頁の全部の丁合用紙ではなく、間を開けて抽出した頁の丁合用紙のみの乱丁検出を行なうことは、一種の抜き取り検査に相当するものであり、乱丁検出の時間を短縮できる。
【００４５】
ところで、製本処理においては大きな１枚の用紙に複数頁分の印刷を行なうこと、例えば１枚の用紙に１６頁分の印刷を行い、各頁の印刷された側が同じ方向になるように、また、頁数が連続して形成されるように折り畳み折り丁を形成する。以下、同様に形成された折り丁を順次重ねていき、所定数の折り丁を積載し、綴じ処理をしてから三方を断裁して仕上げを行なう場合がある。
【００４６】
上記方式の製本の際に、横型丁合機を使用する場合には、各給紙駒にはそれぞれ該当する折り丁を搬入して用紙載置台に載置し、乱丁判定を行ない、正常と判定されると順次各給紙駒から排出される折り丁を重ねて、１冊分の折り丁が積載されると次工程に搬出する。この際の乱丁判定は、各折り丁の最初の頁についてのみ行なう構成とすれば、所定数の折り丁を積載してなされる製本処理が迅速に行なえる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に係る発明は、複数段の給紙駒を有する丁合機において各給紙駒毎に、基準用紙と丁合用紙の画像デ−タを処理する制御部と操作パネルとを設けている。このため、丁合機が運転されていない状態で各給紙駒毎に乱丁の有無を判定することができ、作業性が向上する。また、各給紙駒毎に独立して基準用紙の画像デ−タを入力できるので、基準用紙の画像デ−タの補正を迅速に行なえる。
【００４８】
請求項２に係る発明は、複数個の発光素子を直線状に配置して、基準用紙のしきい値と丁合用紙の画像デ−タとの一致の度合いに応じて発光素子の発色を変えている。このため、乱丁の有無を視覚により確実に判断することができる。また、しきい値の設定を変更した場合にも、発光素子の発色がリアルタイムで変わり、適正なしきい値の設定を迅速に行なうことができる。
【００４９】
請求項３に係る発明は、丁合機の運転状態において各給紙駒で乱丁を判定すると丁合機を停止させているので、製本不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乱丁検出装置の操作パネルを示す構成図である。
【図２】基準用紙のしきい値設定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。
【図３】丁合用紙の画像デ−タ設定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。
【図４】乱丁判定設定の処理手順を示すフロ−チャ−トである。
【図５】横型丁合機の概略構成を示す斜視図である。
【図６】横型丁合機の一例を示す概略の構成図である。
【図７】乱丁検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７の制御部の一部を示すブロック図である。
【図９】図８の加算器による処理の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１    横型丁合器
２ａ〜２ｆ  操作パネル
３ａ〜３ｆ  表示ランプ
４    制御盤
５    駆動モ−タ
Ａ〜Ｆ  給紙駒
Ｋａ〜Ｋｆ  ＣＣＤカメラ
Ｌａ〜Ｌｆ  光源
Ｔ    搬送路
Ｑａ〜Ｑｆ  信号形成回路
Ｒａ〜Ｒｆ  デ−タ処理回路
Ｓ    制御部
Ｕａ  加算器
Ｍａ  メモリ
【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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