JP2014121792A

JP2014121792A - 針金綴じ不良検査装置

Info

Publication number: JP2014121792A
Application number: JP2012277588A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Hiro; 豊廣
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP6167517B2

Abstract

【課題】紙を揃えた束に、針金を通して冊子の体裁に束ねる針金綴じの工程において、針金の形成不良を検知可能な針金綴じ不良検査装置を提供することを課題とする。
【解決手段】搬送される冊子１０１の針金１１が針金検知器３１に近接する位置に達すると、針金検知器３１は針金１１を検出したことを示す信号を出力する。また、撮像カメラ３２は針金端２３の軌道上の撮像信号を出力する。検査判定部５３は、針金位置データ６１と撮像データとのタイミングを合わせ、検査用画像データ６６を取り出し、これと正常な状態の像と対照するなどして針金綴じの不良の検査を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、製造工程における加工不良検査技術に関し、特に、本や冊子などの製本に用いられる針金綴じの綴じ不良の検知技術に関する。

複数枚の紙を揃えて一端を固定し、本や冊子などの形態に加工することを「綴じ」と呼ぶ。「綴じ」のための固定に用いる資材としては、糊、糸、金属線などが使われるが、このうち、比較的耐久性があり、量産にも適したものが金属線を用いる綴じ方であり、紙加工の分野では特に多用されている。なお、ここでは、このような金属線を用いる綴じ方を針金綴じと呼び、綴じに用いる金属線の固定具を針金と呼ぶこととする。
図１は、針金綴じを表わす外観図であり、図示の例では、紙束１０を綴じるための針金１１が２ヶ所に用いられている。

針金綴じのための加工装置はステッチャと呼ばれ、その工程は図２（Ａ）に示すように、長尺の金属線２１から所定の長さの小針金２２を切り出して針金１１とし、針金１１を打ち込み、その両端を紙束１０に貫通させ、さらに、紙束の裏側に貫通した針金端２３を折り込む、といった手順からなる。

ところが、小針金２２が紙束を貫通する際の貫通力は金属線２１の剛性に依存するので、まれに、紙束１０の裏側に出る針金端２３の形状が不安定になることがある。
図２（Ｂ）、（Ｃ）は、針金綴じの不良例の部分拡大図であり、何れも針金１１の貫通不良が発生しており、針金端の折り込みがないため、紙束に対する固定力の低下を来している。

これに対し、針金綴じの検査のための工夫は種々行われてきており、金属の電気的導通を利用する方法、金属センサを利用する方法などが試みられている。
特許文献１は、製本機の針金綴じ機における針金検査装置に関する発明であり、針金の金属部分を検知し、検知の計数により針金の欠落を判別する仕組みに基づいている。同発明では金属部分の検知に磁気センサーを用い、磁力線や計数回路に新たな工夫を加えることにより確実な検知を可能とする、としている。

特開昭６３−３５３９０号公報

しかし、特許文献１に示されるような、計数を用いる針金不良検査方法では、針金の有無の検知にとどまり、図５に示すような針金の形成不良は検知し得ない。
そこで、本発明は、針金綴じの工程において、針金の形成不良をも検知可能な針金綴じ不良検査装置を提供することを課題とする。

本発明の針金綴じ不良検査装置は、複数枚の紙を揃えた束に、金属線からなる針金を通して冊子の体裁に束ねる針金綴じ加工における綴じ不良検査のための検査装置であって、
前記検査装置は、前記冊子に打ち込まれた針金の位置を検知する針金検知手段と、前記針金の挿入面と反対側の面を撮影し、像情報として取り込む撮像手段と、前記針金検知手段が生成する針金位置データに基づく検査タイミング情報と、前記撮像手段により取り込んだ画像から、前記針金の形状の良否判定を行う判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
また、針金検知手段は非接触型金属検知方式の針金検知器を備えていることを特徴とする。
すなわち、対象とする針金の検知に非接触方式を用いることにより、冊子や針金に損傷を与えることなく、かつ、冊子の厚さの変動に影響されずに針金の検知が可能となる。

なお、撮像手段は撮像カメラを備え、撮像カメラと針金検知器とは、前記冊子を挟んで対向して配置されることを特徴とする。
これにより、針金検知器と撮像カメラが相互に干渉することなく、それぞれを最適な位置に配置することができる。

また、撮像カメラと針金検知器は、冊子の一方の側に配置され、かつ、針金検知器は冊子に対して斜め方向に配置されてもよい。
これにより、針金検知器や撮像カメラが搬送機構などと干渉することなく、また、針金検知器が冊子に対して斜め方向にあるので、針金検知器が撮像カメラを避けるように配置することができる。

本発明の針金綴じ不良検査装置は、針金綴じの加工過程で発生する形状不良を検知可能とすることにより不良品の混入を防止する。また、綴じの強度不足による落丁や丁合不良の予防に有効である。
また、ステッチャの工程の後に綴じ部を隠すように外装を施す（背巻きと呼ぶ）場合は、不良部が隠されてしまうため、本発明の針金綴じ不良検査装置は特に効果的である。

針金綴じの態様を表わす図針金綴じ加工の過程を表わす図本発明の針金綴じ不良検査装置の構成図針金検査の態様を示す図本発明の針金綴じ不良検査装置の機能ブロック図針金綴じ不良検査の態様を示す図針金検査の他の態様を示す図

＜針金綴じ不良検査装置の構成＞
図３に本発明の針金綴じ不良検査装置の構成を表わす。
針金綴じ不良検査装置３０は、本や冊子の形態に針金綴じ加工された冊子１０１の綴じ部の近傍に配置された針金検知器３１および撮像カメラ３２、同装置全体を制御し冊子１０１の良否を判定する検査制御部３３などで構成される。
図示の例では、さらに、検査対象を整列させ、順に搬送する搬送部３４を備え、搬送部３４は不良品を取り除く排出機構３５を持つ。また、図３では、冊子１０１の加工（丁合や針金綴じなど）にかかわる加工装置３７を含めた態様を示しており、加工、検査から製品１０２までの一連の工程を表わしている。

図４は、針金検知器３１および撮像カメラ３２による検査の様子を表わす俯瞰図であり、図３の搬送部３４に載せられ搬送されてくる冊子１０１に対し、針金１１を検知する針金検知器３１と、針金検知器３１とは反対側に配置され針金端２３側を撮影する撮像カメラ３２の態様を表わしている。
なお、図４の例では、針金１１は搬送方向の直線上に、２つ配置されている。

なお、針金検知器３１は、針金の有無を検知するための検知器であり、例えば近接センサと呼ばれる高周波発信型の近接センサが好適に利用できる。
また、撮像カメラ３２は、像情報がデータとして取り出されるものであれば、動画カメラ、静止画カメラの何れも適用でき、さらには、１次元カメラであっても利用可能である。

図５は、本発明の針金綴じ不良検査装置の検査制御部３３の機能ブロック図である。
検査制御部３３は、針金検知部５１、画像取込部５２、検査判定部５３、出力制御部５４、判定情報記録部５５からなるものである。

針金検知部５１は、針金検知器３１を制御し、針金検知器３１から得る信号から針金の有無を表わすデータ（針金位置データと呼ぶ）を生成し検査判定部５３に送信する。なお、ここでは、針金検知部５１と針金検知器３１とが針金検知手段を構成する。
画像取込部５２は、撮像カメラ３２から検査対象とする所定の領域の画像を取り込み、撮像データを検査判定部５３に送信する。なお、ここでは、画像取込部５２と撮像カメラ３２とが撮像手段を構成する。

検査判定部５３は、検査用画像データから針金綴じ不良の有無を判定し、出力制御部５４に送信するとともに判定結果を判定情報記録部５５に記録する。

出力制御部５４は、判定結果により搬送部３４に付帯する排出機構３５を作動させる。また、出力制御部５４は、前段の工程の加工装置やより上位の制御装置等への情報伝達を行ってもよい。
なお、判定情報記録部５５は、上記のような判定情報の記録のみならず、検査の過程で発生するデータや作業履歴を記録することもできる。
また、これら検査にかかわる工程全体の進行や操作者とのインターフェースは演算制御部５０が実行する。

＜針金不良の検知＞
以下に針金不良の検知手法について説明する。
図６は、針金不良の検知の手順を表わす図である。図６（Ａ）に示すように、搬送される冊子１０１の針金１１が針金検知器３１に近接する位置に達すると、針金検知器３１は針金１１を検知したことを示す信号を出力する。また、撮像カメラ３２は針金端２３の軌道上の撮像信号を出力する。検査判定部５３は、針金位置データと撮像データとのタイミングを合わせ、検査用画像データを取り出し、針金不良の検査を行う。

図６（Ｂ）は、針金不良の検知の手順の一例である。
図６（Ｂ）の上段の波形は、針金１１を検知したことを示す針金位置データ６１である。中段の波形は針金位置データ６１から生成したトリガ６２である。
トリガ６２は検査タイミング情報として機能し、これによるタイミングで、針金端の像６７を含む検査用画像データ６５が抽出される。検査用画像データ６５から針金端の像６７の形状を解析することにより針金綴じの良否が判定される。検査用画像データ６６の場合も同様である。
図６（Ｂ）の例では、検査用画像データ６５に針金不良が現われている。
なお、針金端２３の有無や形状の解析には、像パターンの数による方法や、予め収録した正常な状態の像との比較（パターンマッチング）による方法などがある。
また、上記手順は、演算制御部５０が、針金検知部５１、画像取込部５２、検査判定部５３を制御することにより実行される。

また、針飛びなどで針金がない場合は、針金位置データが存在せず、針金不良の検知ができないが、これに対しては、搬送に同期して針金位置に相当するマスク情報を別途生成し、針金位置データの有無をマスク情報と照合して針金の有無を判定する、などの方法により対処できる。

＜変形例＞
図７は、針金検査の他の態様を示す図であり、図４の場合とは異なり、針金検知器３１および撮像カメラ３２が冊子１０１の一方の側に配置された例である。このとき、針金検知器３１は撮像カメラ３２との干渉を避けるため、冊子１０１に対し斜めの角度をもって配置され、撮像カメラ３２は針金１１の針金端２３側から撮影するよう配置される。
なお、構成図７０は、針金検知器３１および撮像カメラ３２を搬送方向から観察したときの態様を表わす。
これにより、針金検知器３１および撮像カメラ３２は搬送部３４などに妨げられることなく配置が可能となり、さらに、針金検知器３１と撮像カメラ３２が同じ側にあるため、配置の際の位置調整も容易になる。

１０紙束
１０１冊子
１１針金
２３針金端
３０針金綴じ不良検査装置
３１針金検知器
３２撮像カメラ
３３検査制御部
３４搬送部
３５排出機構
５０演算制御部
５１針金検知部
５２画像取込部
５３検査判定部
５４出力制御部
５５判定情報記録部
６５検査用画像データ

Claims

複数枚の紙を揃えた束に、金属線からなる針金を通して冊子の体裁に束ねる針金綴じ加工における綴じ不良検査のための検査装置であって、
前記検査装置は、
前記冊子に打ち込まれた針金の位置を検知する針金検知手段と、
前記針金の挿入面と反対側の面を撮影し、像情報として取り込む撮像手段と、
前記針金検知手段が生成する針金位置データに基づく検査タイミング情報と、前記撮像手段により取り込んだ画像から、前記針金の形状の良否判定を行う判定手段と、
を備えたことを特徴とする針金綴じ不良検査装置。
前記針金検知手段は非接触型金属検知方式の針金検知器を備えていることを特徴とする請求項１記載の針金綴じ不良検査装置。
前記撮像手段は撮像カメラを備え、前記撮像カメラと前記針金検知器とは、前記冊子を挟んで対向して配置されることを特徴とする請求項２記載の針金綴じ不良検査装置。
前記撮像手段は撮像カメラを備え、前記撮像カメラと前記針金検知器は、前記冊子の一方の側に配置され、かつ、前記針金検知器は前記冊子に対して斜め方向に配置されることを特徴とする請求項２記載の針金綴じ不良検査装置。