JP2005298106A

JP2005298106A - 縦型丁合機

Info

Publication number: JP2005298106A
Application number: JP2004115034A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ono; 裕行小野; Yoshinari Kuwabara; 良成桑原
Original assignee: Horizon International Inc
Current assignee: Horizon International Inc
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-09
Also published as: EP1584589B1; CN1680117A; EP1584589A1; JP4249649B2; ATE396135T1; US7686289B2; CN100488858C; DK1584589T3; DE602005006875D1; US20050242484A1

Abstract

【課題】用紙積載テーブル付近の用紙積み作業のためのスペースを犠牲にすることなく、各給紙部からの供給用紙の画像検査を実施することが可能な縦型丁合機を提供する。
【解決手段】丁合動作が開始されると、給紙部２ａ〜２ｄからの給紙を開始し、各給紙部２ａ〜２ｄに設けられた重送検出センサの出力により用紙の入紙を検出すると、各給紙部間の丁合用紙搬送路のガイド面に並べて配置されたイメージセンサ３ａ〜３ｄにより画像の取り込みを開始する。このイメージセンサ３ａ〜３ｄにより取り込まれた画像を基準画像と比較することにより、印刷内容が相違する用紙や印刷されていない白紙のままの用紙が混入していないかどうかが検出され、乱丁が発生した場合には、丁合動作を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦型丁合機、特に、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等を検出する画像検査装置を備えた縦型丁合機に関する。

製本処理において、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枚ずつを丁合し、必要部数の丁合紙束を作成するために丁合機が用いられる。この丁合機は、印刷された各頁の用紙束を各頁毎に載置し、各頁の用紙を一枚ずつ給紙する複数段の給紙部を備え、給紙部を縦方向に形成した縦型丁合機と、給紙部（駒）を横方向に形成した横型丁合機がある。

このような丁合機で丁合しようとする用紙に、印刷内容が相違する用紙や印刷されていない白紙のままの用紙が混入していると、不良本が発生するので、これを検出するために、ＣＣＤカメラなどのイメージセンサを用いた画像検査（乱丁検出）装置を設けた横型丁合機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１５８８４３号公報

図６は画像検査装置を設けた横型丁合機の一例を示す概略の構成図である。各給紙駒Ａ〜Ｆの下部には光源Ｌａ〜Ｌｆ、ＣＣＤカメラＫａ〜Ｋｆが配置されており、各給紙駒Ａ〜Ｆの用紙載置台に載置された丁合用紙に対して下部のガラス窓（図示せず）を介して各光源Ｌａ〜Ｌｆから光を照射し、用紙の紙面から反射される所定のエリアの写像を各ＣＣＤカメラＫａ〜Ｋｆで撮像して、そのビデオ信号を画像処理装置に入力するようになっている。

そして、画像処理装置において形成された画像データと予め画像メモリ等に記憶されている基準となる画像データとを対比することにより乱丁の有無を判断し、正常印刷がなされていると判断されると、各給紙駒Ａ〜Ｆから用紙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、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、次工程に搬出する。

上記のように、従来、横型丁合機では紙面の画像検査が行われているが、丁合用紙を上下方向多段にセットする縦型丁合機についても同様に画像検査のニーズが存在し、用紙積載テーブル付近にＣＣＤカメラと照明装置を取り付けて画像検査を行っている例もある。しかしながら、縦型丁合機の用紙積載テーブル付近は元々多段にするためにスペースが少なく、用紙積みの作業時にＣＣＤカメラや照明装置が用紙積み作業の邪魔になってしまうという問題があった。

また、縦型丁合機の用紙積載テーブル付近にＣＣＤカメラと照明装置を取り付けた場合、検査用紙とＣＣＤカメラとの距離が短いため、検査範囲は極めて狭くなる傾向にあり、そのため、印刷内容に合わせて撮像位置の調整が必要となる場合が多く、作業効率が悪くなるとともに、画像検査できる領域の面積も狭いという問題もあった。

一方、画像検査装置の別の設置場所として、丁合機と後処理機との間の丁合物が搬送される搬送面に設置するという方法もあるが、この場合は用紙が１００％重なるようなタイミングで給紙が行われると、最下用紙のみの画像検査となり、すべての用紙を検査することができないという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、用紙積載テーブル付近の用紙積み作業のためのスペースを犠牲にすることなく、各給紙部からの供給用紙の画像検査を実施することが可能な縦型丁合機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明の縦型丁合機は、縦方向に複数段配置された給紙部と、各給紙部に載置された用紙が給紙され、当該用紙を縦方向に搬送する縦方向搬送手段と、上記給紙部間の用紙搬送路のガイド面に設けられたイメージ検出手段と、制御部とを備え、上記制御部が上記イメージ検出手段の出力により紙面の画像検査を行うことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る発明の縦型丁合機は、請求項１に記載の縦型丁合機において、上記給紙部が給紙を検出する給紙検出手段を備え、上記制御部が、上記イメージ検出手段に用紙が入紙した時点、上記給紙検出手段に用紙が入紙した時点、あるいは上記給紙検出手段を用紙が通過しきった時点で上記イメージ検出手段からの画像の取り込みを開始することを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３に係る発明の縦型丁合機は、請求項１または請求項２に記載の縦型丁合機において、上記イメージ検出手段が最下段の給紙部の用紙搬送路のみに設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る発明の縦型丁合機によれば、イメージ検出手段が給紙部間の用紙搬送路のガイド面に設けられているので、紙積み作業の妨げにならない上、全段給紙タイミングに関係なく用紙の全長に渡る画像検査を行うことが可能となる。また、縦方向搬送手段を扉状にし、開閉可能とすれば、この縦方向搬送手段を開けることにより、イメージ検出手段の汚れを確認したり、汚れを除去したりする等のメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。

また、本発明の請求項２に係る発明の縦型丁合機によれば、イメージの取り込みタイミングを、イメージ検出手段に用紙が入紙した時点、給紙検出手段に用紙が入紙した時点、あるいは給紙検出手段を用紙が通過しきった時点のいずれかとしたので、丁合用紙搬送時の重なり状態を変化させて、検査すべき自段より上の段の用紙が先に通過する場合には、給紙検出手段に用紙が入紙した時点、あるいは給紙検出手段を用紙が通過しきった時点で画像の取り込みを開始すれば、自段の用紙を確実に検査することができる。

さらに、本発明の請求項３に係る発明の縦型丁合機では、イメージ検出手段が最下段の給紙部の用紙搬送路のみに設けられているが、各給紙部からの用紙が刺身状に重なった状態で搬送路を通過していく場合には、最下段のイメージ検出手段のみで各用紙の用紙端を撮像でき、各用紙端に頁を判別できる印刷があれば、一つのイメージ検出手段で全てのページの乱丁を検出することができるので、装置のコストを低下させることが可能となる。

以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図１は本発明の縦型丁合機の一実施例の概略図、図２は給紙部の詳細を示す図、図３は縦型丁合機の乱丁検出に関する部分のみを示した制御ブロック図、図４は表示・操作パネルを示す図である。

図１において、１は図示しない駆動装置により矢印Ａ方向に移動する搬送ベルト、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは給紙部で、図１の例では４段分の給紙部２が縦方向に配列されている。丁合動作を行う場合、各給紙部２ａ〜２ｄに各頁の用紙束が供給されると、上部の給紙部から下部の給紙部に向けて順次タイミングをずらしながら各給紙部から各頁の１枚ずつを搬送ベルト１を備えた搬送路に給紙し、各用紙を重ねて搬送路内を縦方向に搬送し、最終段の給紙部２ｄの下方に設けた排出口から給紙部の段数分の用紙が１セット分丁合紙束として排出される。

一方、ＣＣＤよりなるイメージセンサ３ａ〜３ｄが各給紙部間の丁合用紙搬送路のガイド面に並べて配置されており、その近傍には照明装置（図示せず）も配置されている。このイメージセンサ３ａ〜３ｄはスキャナの方式で、例えば、一秒間に５０００回搬送中の用紙の印刷内容を画像として取り込むことが可能であり、画像取り込み可能な範囲は、センサユニット部を通過する用紙全長片面領域であり、メモリのサイズが許す限り、広範囲の画像検査が実施可能である。

図２は上記の給紙部２の詳細を示す図であり、この給紙部２には、用紙Ｐを積載するトレイ４、トレイ４の最上部の用紙を吸着して送り出すバキュームロータ５、縦搬送ローラ６及び送り込みローラ７が設けられている。バキュームロータ５には、中央部に設けた空気室Ｖから表面まで延在する放射状の複数の空気通路Ｑが形成されており、空気室Ｖは図示しないエアダクトにより空気ポンプに連接されている。

また、バキュームロータ５と縦搬送ローラ６との間の搬送路Ｕの下方に、エアダクト９が取り付けられた矩形状の空気室８が設けられている。用紙の重送を検出する重送検出センサ１０は、搬送路Ｕの上部に発光素子Ｓを、下部に受光素子Ｒを備え、給紙を行う場合には、予め搬送路Ｕに一枚の用紙が正常に供紙された際の受光素子Ｒの受光光量を制御部に設定しておき、搬送路Ｕへの給紙時に、発光素子Ｓから発射される出力光を受光素子Ｒが受光する光量を検出することにより、正常な給紙か、または空給紙や重複給紙等の不良給紙かを検出する。

給紙部２は以上のように構成されており、用紙を給紙する際には、エアダクト９からトレイ４に空気が吹き付けられ、トレイ４内に載置されている用紙が捌かれる。また、バキュームロータ５は表面から中央部に向けて放射状に形成されている空気通路Ｑから空気を吸引しながら回転する。これにより、トレイ４内で捌かれた最上部の用紙Ｐがバキュームロータ５の表面に吸引されてトレイ４外に搬出され、搬送路Ｕを通り、送り込みローラ７、縦搬送ローラ６の位置に給送されるので、送り込みローラ７、縦搬送ローラ６が用紙を挟みこんで回転するとともに、縦搬送ローラ６が用紙を搬送ベルト１に押圧し、用紙Ｐが搬送ベルト１により搬送される。

一方、図３は縦型丁合機の乱丁検出に関する部分の制御回路のみを示したブロック図であり、図に示すように、イメージセンサ３、重送検出センサ１０の出力を増幅する増幅器１１、１２、増幅器１１、１２の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１３、１４、Ａ／Ｄ変換器１３、１４の出力が入力されるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１５及びマイコン１５に接続された表示・操作部１６から構成されている。なお、増幅器及びＡ／Ｄ変換器は各給紙部２ａ〜２ｄのそれぞれのイメージセンサ及び重送検出センサに対して設けられているが、図では省略している。

マイコン１５はＣＰＵ１７、ＲＯＭ（Read Only Memory）１８、ＲＡＭ（Random
Access Memory）１９から構成されている。ＣＰＵ１７はハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ１８に記憶されたプログラムに基づいて各種のプログラムを実行し、ＲＯＭ１８は丁合機の動作に必要な種々のプログラムを記憶している。また、ＲＡＭ１９はＳＲＡＭ等で構成され、プログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶するとともに、イメージセンサ３からの画像を記憶する。また、表示・操作部１６は、図４に示す表示・操作パネルにより構成され、用紙の印刷内容を取り込んだ画像や制御値等を表示する表示部２１、表示部２１に表示される画像を上下左右にスクロールするスクロールボタン２２〜２５、基準となる画像を決定する決定ボタン２６、イメージセンサ３から出力される信号を逐次表示する信号表示部２７、機能操作部２８及び丁合開始ボタン２９を備えている。

次に、この縦型丁合機の乱丁検出機能を実施する場合の作用について、図５のフローチャートを用いて説明する。
表示・操作パネルの機能操作部２８から乱丁検出機能の開始を指示すると、ＣＰＵ１７は給紙部２ａから用紙を１枚給紙し、イメージセンサ３ａを通過させる。一方、増幅器１２、Ａ／Ｄ変換回路１４を介して入力される重送検出センサ１０の出力から用紙の入紙を検出すると、ＣＰＵ１７は、イメージセンサ３ａによる基準となる印刷用紙の所定エリアの写像の読み取りを開始し、増幅器１１、Ａ／Ｄ変換器１３を介して入力されるイメージセンサ３ａの出力をＲＡＭ１９に記憶する（ステップ１０１）。このとき、ＣＰＵ１７はイメージセンサ３ａの１ライン分の信号を順次信号表示部２７に表示する。

基準用紙の画像の読み取りが完了すると、ＣＰＵ１７は、読み取った画像から基準用紙の印刷画像の特徴部、例えば、白紙が少なく信号変化の多い部分、を抽出することにより、探索パターンを抽出し、抽出した探索パターンを表示部２１に表示する（ステップ１０２）。次に、ＣＰＵ１７はスクロールボタン２２〜２５が押されたかどうかを判別することにより、探索パターンの変更が指示されたか否かを判別する（ステップ１０３）。そして、探索パターンの変更があった場合には、押されたスクロールボタン２２〜２５に応じて、上下左右のいずれかに画像をスクロールし、探索パターンを変更する（ステップ１０４）。

次に、ＣＰＵ１７は、決定ボタン２６が押されたか否かを判別することにより、探索パターンが決定されたか否かを判別し（ステップ１０５）、決定されていない場合には、ステップ１０３に戻る。
ステップ１０５において、探索パターンが決定されたと判別した場合には、ＣＰＵ１７は決定された探索パターンを基準画像としてＲＡＭ１９に記憶する（ステップ１０６）。
以下、給紙部２ｂ、２ｃ、２ｄにおいても、順次、１枚用紙が給紙されて、各基準用紙の画像読み取りが行われ、基準画像がＲＡＭ１９に記憶されるが、上記と同様であるので、説明を省略する。

探索パターンが決定されると、次に、ＣＰＵ１７は、丁合開始ボタン２９が押されたか否かを判別することにより丁合動作を開始するか否かを判別し（ステップ１０７）、丁合開始ボタン２９が押された場合には、給紙部２ａ〜２ｄからの給紙を開始する（ステップ１０８）。この給紙中、ＣＰＵ１７は各給紙部２ａ〜２ｄの重送検出センサ１０の出力により用紙が入紙したか否かを判別し（ステップ１０９）、用紙の入紙を判別すると、ＣＰＵ１７はその給紙部のイメージセンサ３による画像の取り込みを開始する（ステップ１１０）。そして、ＣＰＵ１７は取り込んだ画像をＲＡＭ１９に記憶するとともに、ＲＡＭ１９に記憶されている基準画像と比較することにより、搬送している用紙に探索パターンが含まれているか否かを判別し（ステップ１１１）、印刷内容が相違する用紙や印刷されていない白紙のままの用紙が混入していないかどうかを検出する。探索パターンが含まれている場合には、ＣＰＵ１７は丁合動作が終了した否かを判別し（ステップ１１２）、丁合動作が終了していない場合には、ステップ１０９に戻る。また、ステップ１１２において、丁合動作が終了したと判別した場合には、プログラムを終了する。

一方、搬送された用紙の画像読み取りが完了し、探索パターンが含まれていないと判別した場合には、ＣＰＵ１７は乱丁が発生したものと判断し、丁合動作を停止し、乱丁の発生を表示部２１に表示して、丁合動作を一時停止する（ステップ１１３）。なお、丁合動作は高速に行われ、乱丁が検出された時点以降も丁合動作が継続して実行されてしまっているので、丁合を終了したもののうち、何部前に乱丁が発生したかを表示部２１に表示すれば、乱丁の丁合用紙を取り除くことが容易となる。

なお、用紙の搬送を繰り返すうちにセンサが汚れて、紙面の画像が取り込めなくなる事態が想定されるが、搬送ベルト部を扉状にして開閉可能な構造とすれば、この扉状の搬送ベルト部を開くことにより、イメージセンサユニットのＣＣＤの汚れを確認したり、除去するなどのメンテナンス作業が容易になる。
さらに、センサが汚れていることを自動検知し、ユーザに知らせることができることが好ましいため、用紙がセンサの撮像部にない場合にセンサにある決められたパターンの画像が取り込まれるように、扉の搬送側の面に、例えば、縞模様が印刷されたシールを貼るかあるいは搬送面に加工を施し、用紙が無いときにその決められたパターンが撮影できなかった場合には、ＣＰＵ１７によりセンサが汚れているものと判断し、表示部２１にセンサ汚れが生じたことを表示することによってユーザに知らせることが可能となる。

また、上記の実施例では、イメージセンサを各段の給紙部に設けたが、最下段の給紙部のみにイメージセンサを設置し、用紙の重なり状態を刺身状にして搬送して印刷内容検査を行うことも可能である。各用紙が刺身状に重なった状態で搬送路を通過していく場合には、最下段のイメージセンサのみで各用紙端を撮像することができるので、各用紙端に頁を判別できる印刷（数字やマーク、バーコード等）があれば、イメージセンサ一個で乱丁の検出が可能であり、不必要なコストを掛けることなく、乱丁検出の機能を実現することができる。

さらに、上記の実施例では重送検出センサへの入紙を検出することにより画像の取り込みを開始したが、画像の取り込みタイミングの基準点を、イメージセンサ部に用紙が入紙した時点、あるいは重送検出センサを用紙が通過しきった時点とするように設定することも可能である。

各イメージセンサ部に検査すべき自段の用紙が入紙してくる場合には、イメージセンサ自体で用紙が入紙してきたことを検知し、それを画像読み取りのタイミングの基準とすればよいが、後側への搬送や次工程での用紙揃え等の必要性から、丁合用紙搬送時の重なり状態を変化させた場合には、検査すべき自段より上の段の用紙が先にイメージセンサ部を通過することがあるため、この場合には、重送検出センサへ用紙が入紙した時点、あるいは重送検出センサを用紙が通過しきった時点を基準にする必要がある。

重送検出センサへ用紙が入紙したタイミングを基準とした場合には、厚紙等搬送しにくい用紙で重送検出センサ通過後の搬送遅れにより、画像取り込みタイミングのバラツキが考えられる。一方、重送検出センサを用紙が通過しきった時点を基準にした場合には、その時点で用紙搬送は搬送ローラによって安定して行われているために、タイミングのばらつきが小さいものと期待されるが、紙面の内、この時点ですでにイメージセンサ部を通過してしまった領域については検査できないといった欠点をもつ。このように、画像の取り込みタイミングの基準の取り方にそれぞれ長所、短所があるため、画像の取り込みタイミングの基準点を、イメージセンサ部に用紙が入紙した時点、重送検出センサへ用紙が入紙した時点、あるいは重送検出センサを用紙が通過しきった時点の３通りとし、表示・操作パネルでユーザが選択切り換えできるようにしておくことが好ましい。

また、以上の実施例では重送検出センサへの入紙を検出することにより画像の取り込みを開始したが、給紙部に重送検出センサとは別に用紙検出センサを設け、この用紙検出センサの出力により画像の取り込みを開始することも可能である。

本発明の一実施例の縦型丁合機の概略を示す図である。図１の縦型丁合機の給紙部の詳細を示す図である。図１の縦型丁合機の乱丁検出に関する部分のみを示した制御ブロック図である。図１の縦型丁合機の表示・操作パネルを示す図である。乱丁検出機能を実施する場合の作用を示すフローチャートである。従来の画像検査装置を設けた横型丁合機の概略を示す図である。

符号の説明

１搬送ベルト
２、２ａ〜２ｄ給紙部
３、３ａ〜３ｄイメージセンサ
４トレイ
５バキュームロータ
６縦搬送ローラ
７送り込みローラ
８空気室
９エアダクト
１０重送検出センサ
１１、１２増幅器
１３、１４Ａ／Ｄ変換器
１５マイクロコンピュータ（マイコン）
１６表示・操作部
１７ＣＰＵ
１８ＲＯＭ
１９ＲＡＭ
２１表示部
２２〜２５スクロールボタン
２６決定ボタン
２７信号表示部
２８機能操作部
２９丁合開始ボタン

Claims

縦方向に複数段配置された給紙部と、各給紙部に載置された用紙が給紙され、当該用紙を縦方向に搬送する縦方向搬送手段と、上記給紙部間の用紙搬送路のガイド面に設けられたイメージ検出手段と、制御部とを備え、上記制御部が上記イメージ検出手段の出力により紙面の画像検査を行うことを特徴とする縦型丁合機。
請求項１に記載の縦型丁合機において、上記給紙部が給紙を検出する給紙検出手段を備え、上記制御部が、上記イメージ検出手段に用紙が入紙した時点、上記給紙検出手段に用紙が入紙した時点、あるいは上記給紙検出手段を用紙が通過しきった時点で上記イメージ検出手段からの画像の取り込みを開始することを特徴とする縦型丁合機。
請求項１または請求項２に記載の縦型丁合機において、上記イメージ検出手段が最下段の給紙部の用紙搬送路のみに設けられていることを特徴とする縦型丁合機。