JP2005298106A - 縦型丁合機 - Google Patents

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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、14 A/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
17 CPU
18 ROM
19 RAM
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 (3)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
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