JP2017065855A - 折れ込み検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の検査や調整が容易にでき、設置するためのスペースを取らず、刷本に生じた折れ込みを確実に検出する。【解決手段】折れ込み検査装置１は、上流側コンベア１０と、下流側コンベア２０と、撮像装置４０と、画像処理装置５０と、を備える。上流側コンベア１０は、複数の刷本５を刺身状に搬送する。下流側コンベア２０は、上流側コンベア１０の下流側において上流側コンベア１０よりも下方に配置され、上流側コンベア１０から１つずつ落下してきた刷本５を受け止めて刺身状に搬送する。撮像装置４０は、上流側コンベア１０から下流側コンベア２０へ落下した刷本５の少なくとも一部を撮像する。画像処理装置５０は、撮像装置４０が撮像した画像に基づいて、刷本５に折れ込みが生じているか否かを検査する。【選択図】図１

Description

本発明は、刷本の折れ込み検査を行う折れ込み検査装置に関する。

従来から、雑誌やカタログ等を作製するための刷本は、１枚の大きな用紙に複数ページを印刷して、その後に用紙を二つ折りや四つ折りにされることにより作製される。この刷本を裁断して製本するという工程を経ることにより雑誌やカタログ等の製品が製造されている。しかしながら、印刷工程で発生した折り姿の不良（折れ込み）が原因で隣接するページが繋がってしまう不良（袋残り不良）が生じ、この不良が製本工程での裁断後や製品が消費者の手元に届いてから露見することがある。このような製本後の不良発生の発覚をできるだけ少なくするために、不良の原因発生工程である印刷工程にて折れ込みを検査する手法の開発が行われてきた。

折れ込みを検査する装置として、例えば特許文献１に記載の装置では、輪転機に併設される折機の羽根車近傍に画像処理用のカメラを設置して、羽根車を通過する際の刷本を１部ずつ検査している。このような装置では、刷本が１部ずつの状態で検査ができるため、折れ込みが存在する刷本を発見しやすいという利点がある。しかしながら、羽根車周辺は駆動部品が多く高速で運転されるため、運転しながら作業員が装置を検査や調整することができないという問題がある。また、装置が大型であるため、スペースに制約があると後付けで装置を設置することが困難である。

また、特許文献２に記載の装置では、折機から排出された後の平コンベア上で折れ込みを検査している。したがって、駆動部が少なく、また低速で運転されるため、運転中の装置の検査や調整が容易であり、さらには設置スペースの制約が少なくてすむ。しかしながら、不良の発生しやすい刷本の角が前後の刷本に重なってしまい、折れ込みが生じ得る部分を進行方向の側面から重なった状態で観察しなければならない。このため、特に薄い用紙を用いた刷本を検査する場合、折れ込みを観察できず見逃してしまうといった欠点がある。

特開２００１−３９６２３号公報 特開２００２−６００９３号公報

すなわち、従来の装置では、装置の検査や調整が容易にでき、設置にスペースを取らないことと、折れ込みを確実に検出できることとの両立ができていない。本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、装置の検査や調整が容易にでき、設置するためのスペースを取らず、かつ刷本に生じた折れ込みを確実に検出できる折れ込み検査装置を提供することを目的とする。

本発明の折れ込み検査装置は、
複数の刷本を刺身状に搬送する上流側コンベアと、
前記上流側コンベアの下流側において前記上流側コンベアよりも下方に配置され、前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止めて刺身状に搬送する下流側コンベアと、
前記上流側コンベアから前記下流側コンベアへ落下した刷本の少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像に基づいて、前記刷本に折れ込みが生じているか否かを検査する画像処理装置とを備える。

本発明の折れ込み検査装置において、
前記撮像装置は、前記刷本の上面を撮像する上面撮像装置を含んでもよい。

本発明の折れ込み検査装置において、
前記撮像装置は、前記刷本の下面を撮像する下面撮像装置を含んでもよい。

本発明の折れ込み検査装置において、
前記上流側コンベアと前記下流側コンベアとの間に、前記刷本の進行方向に対して垂直な方向に延びるとともに前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止める補助板が配置されていてもよい。

本発明の折れ込み検査装置において、
前記上流側コンベアと前記下流側コンベアとの間に、前記刷本の進行方向に対して垂直な方向に延びるとともに前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止める補助板が配置され、前記補助板には、開口又は切欠が形成され、前記下面撮像装置は、前記開口又は切欠を介して前記刷本の前記下面を撮像可能となっていてもよい。

本発明の折れ込み検査装置において、
前記刷本の周縁に、前記折れ込みが生じているか否か確認する折れ込み確認マークが設けられていてもよい。

本発明によれば、装置の検査や調整が容易にでき、設置するためのスペースを取らず、かつ刷本に生じた折れ込みを確実に検出できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る折れ込み検査装置を示す斜視図である。 図２は、図１の折れ込み検査装置において、折れ込み検査を行う位置の概略断面図である（図１のII方向矢視図）。 図３は、図１の折れ込み検査装置の概略側面図である（図１のIII方向矢視図）。 図４は、図１の折れ込み検査装置の概略上面図である（図１のIV方向矢視図）。 図５は、折れ込み検査される刷本の一変形例を示した図である。 図６は、折れ込み検査される刷本の一変形例を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１乃至図４は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、折れ込み検査装置１の全体を示す斜視図であり、図２は折れ込み検査を行う位置の概略断面図であり、図３及び図４はそれぞれ折れ込み検査装置の概略側面図と概略上面図である。

図１に示すように、折れ込み検査装置１は、上流側コンベア１０と、下流側コンベア２０と、トリガーセンサ（刷本検知部）３０と、撮像装置４０と、画像処理装置５０と、補助板６０と、を備えている。下流側コンベア２０には、ジョガー２１が設けられている。撮像装置４０は、２つの上面撮像装置４１と、２つの下面撮像装置４２と、を含む。補助板６０には、開口６１が設けられている。

折れ込み検査装置１は、上流側コンベア１０上を搬送されてくる刷本５が下流側コンベア２０上に落下する際に、撮像装置４０によって刷本５を撮像し、撮像された画像に基づいて画像処理装置５０によって刷本５に折れ込みが生じているかを検査する装置である。検査後、刷本５は下流側コンベア２０によって搬送され、裁断や製本等の後工程へ向かって移動する。

刷本５は、印刷工程で印刷が施された後、折り工程で二つ折りや四つ折り等に折られた印刷物である。刷本５には、折りの際等にその周縁に望まれない折れ込みが生じることがある。折れ込みが生じていると、刷本５の裁断時にページが分離しない袋残り不良等が発生する虞がある。

上流側コンベア１０は、複数の刷本５を刺身状に搬送する。より詳しくは、上流側コンベア１０は、下流側の刷本５が上流側の刷本５の下方に搬送方向にずらされた状態で部分的に重なった態様で連続して配置された複数の刷本５を、下流側コンベア２０側へ向けて搬送する。この場合、各刷本５は、二つ折りや四つ折り等にした状態かつ折られた背の側を進行方向（下流方向）に向けた状態で搬送される。本実施の形態において、上流側ベルトコンベア１０は、図３によく示されているように、進行方向に対して斜め上向きに配置されているが、斜め下向きや水平であってもよい。

下流側コンベア２０は、図３によく示されるように、上流側コンベア１０の下流側において上流側コンベア１０よりも下方に配置され、かつ上流側コンベア１０よりも下流側にずれた状態で配置されている。下流側コンベア２０は、上流側コンベア１０から１つずつ落下してきた刷本５を受け止めて刺身状に並べて搬送する。すなわち、図１のように、下流側コンベア２０は、上流側コンベア１０から落下した刷本５を、上流側コンベア１０上を搬送されていた状態と略同じ状態で並べて搬送する。落下の際に生じ得る刷本５の微小なずれは、下流側コンベア２０上に設けられたジョガー（案内部）２１によって修正される。ジョガー２１は、下流側コンベア２０上の幅方向両端に刷本５の幅より広い間隔で垂設された一対の板状部材である。ジョガー２１は、下流側コンベア２０上の長さ方向全域に亘って設けられていてもよいし、一部にのみ設けられていてもよい。本実施の形態において、下流側コンベア２０もまた、進行方向に対して斜め上向きに配置されているが、上流側コンベア１０と同様に、斜め下向きや水平であってもよい。

トリガーセンサ３０は、刺身状に搬送される刷本５が撮像装置４０によって撮像される位置（撮像位置）に搬送されてきたことを感知する。図４に示されているように、トリガーセンサ３０は、各刷本５が撮像位置に搬送されたときに、当該刷本５の下流側端部を検出できる位置に設置されている。図３に示すように、トリガーセンサ３０が、刷本５の下流側端部、すなわち刺身状に搬送される複数の刷本５に生じる段差を検出することにより、各刷本５が撮像位置に搬送されたことを感知することができる。ここで、段差とは、ずらされた状態で重なった下側の刷本５と上側の刷本５の下流側端部の間に形成される段差のことを意味している。トリガーセンサ３０は、各刷本５が撮像位置に搬送されたことを感知した際、検知信号を撮像装置４０に送信する。

撮像装置４０は、上流側コンベア１０から下流側コンベア２０へ落下した刷本５の一部を撮像する。撮像装置４０は、刷本５の上面を撮像する２つの上面撮像装置４１と、刷本５の下面を撮像する２つの下面撮像装置４２と、を含む。本実施の形態において、特に図２によく示されているように、各上面撮像装置４１は、それぞれ刷本５の周縁の上面を斜め上方向から撮像する。例えば、２つの上面撮像装置４１のうち一方の上面撮像装置４１は、刷本５の上流側の一方の角部を撮像し、他方の上面撮像装置４１は、刷本５の上流側の他方の角部を撮像しても良い。各下面撮像装置４２は、刷本５の周縁の下面を真下方向から撮像する。例えば、２つの下面撮像装置４２のうち一方の下面撮像装置４２は、刷本５の上流側の一方の角部を撮像し、他方の下面撮像装置４２は、刷本５の上流側の他方の角部を撮像しても良い。なお、上面撮像装置４１および下面撮像装置４２は、必ずしも刷本５の一部を撮像するものに限らず、刷本５の全体を撮像するものであっても良い。

撮像装置４０は、直接又は画像処理装置５０を介してトリガーセンサ３０に接続されている。そして撮像装置４０は、刷本５が撮像位置に到達したことを感知したというトリガーセンサ３０からの信号を受けて、刷本５を撮像する。このようにして、撮像装置４０は、刷本５が落下した時、刷本５の折れ込みが生じ得る上流側（小口側）をタイミングよく撮像することができる。

画像処理装置５０は、撮像装置４０が撮像した画像に基づいて、刷本５に折れ込みが生じているか否かを検査する。画像処理装置５０による折れ込み検査は、あらかじめ設定された折り込みのない刷本５の画像と、撮像された画像とを濃淡や形状、パターン、輪郭、色等について比較して、それらの一致度合いから行われる。

補助板６０は、上流側コンベア１０と下流側コンベア２０との間に、刷本５の進行方向に対して垂直な方向（上流側コンベア１０および下流側コンベア２０の幅方向）に延びるとともに上流側コンベア１０から１つずつ落下してきた刷本５を受け止めるよう配置されている。補助板６０が刷本５を受け止めることで、刷本５の落下時における向きのばらつき等を防ぐことができ、刷本５が撮像される位置を安定させることができる。また、補助板６０には、補助板６０を貫通する開口６１が形成され、下面撮像装置４２は、開口６１を介して刷本５の下面を撮像可能となっている。本実施の形態においては、補助板６０には刷本５の下面を撮像するための開口６１が形成されているが、これに限らず、補助板６０の端部を切り欠いた切欠が形成されていてもよい。

次に、図１乃至図４を参照して、本実施の形態に係る折れ込み検査装置１による折れ込み検査の方法について説明する。

まず、上流側コンベア１０上を複数の刷本５が搬送される。上述したように、複数の刷本５は、下流側の刷本５が上流側の刷本５の下方に搬送方向にずらされた状態で重なった態様（刺身状）で連続して配置されており、二つ折りや四つ折り等にされた状態かつ折られた背の側を進行方向に向けられた状態で、下流側コンベア２０の方へ搬送される。

上流側コンベア１０上を搬送された刷本５が上流側コンベア１０の端に達すると、刷本５は上流側コンベア１０から１つずつ落下する。落下した刷本５は、下流側コンベア２０によって受け止められ、引き続き下流側コンベア２０上を搬送されるようになる。落下の際、刷本５がずれたり下流側コンベア２０から落下したり、撮像装置４０のピントから刷本５の位置が外れることを防ぐように、刷本５を受け止める補助板６０が配置されている。図３及び図４によく示されているように、刷本５の一部、とりわけ刷本５の上流側（小口側）が、補助板６０上に落下する。刷本５が上流側コンベア１０から下流側コンベア２０に落下した時、刷本５は、直前に下流側コンベア２０に落下した１つ前の刷本５上に部分的に重なる。一方、図３によく示されているように、当該落下した刷本５の上面には後続する刷本が重なっていない。したがって、上面撮像装置４１によって刷本５の上面を撮像することができる。また、補助板６０に開口６１が設けられているため、下面撮像装置４２によって刷本５の下面を撮像することができる。

刷本５が上流側コンベア１０から下流側コンベア２０に落下した時、すなわち刷本５が撮像位置に到達した時、図３に示すように、撮像される刷本５の下流側端部がトリガーセンサ３０の検出位置に達する。したがって、刷本５の上面を撮像することができるタイミングを、トリガーセンサ３０によって検出することができる。

トリガーセンサ３０によって刷本５の下流側端部が検出されたとき、トリガーセンサ３０の検出信号に基づいて、刷本５が撮像装置４０によって撮像される。本実施の形態では、刷本５の上流側に位置する２つの角部の上面および下面が撮像される。上面は２つの上面撮像装置４１によって、下面は２つの下面撮像装置４２によって撮像される。なお、刷本５の下面は、上述のように補助板６０の開口６１を介して撮像される。

撮像された画像は、画像処理装置５０に送られる。画像処理装置５０は、それぞれの画像に基づいて、刷本５に折れ込みが生じているか否かを検査する。画像処理装置５０による折れ込み検査は、あらかじめ設定された折り込みのない刷本５の画像と、撮像された画像とを濃淡や形状、パターン、輪郭、色等について比較して、それらの一致度合いから行われる。画像処理装置５０は、折れ込みが生じていると判定した際、例えば警報音によって作業者に折れ込みが発生したことを通知し、作業者は、折れ込みが生じた刷本５を除去しても良い。このとき、当該折り込みが存在する刷本５を除去するまで上流側コンベア１０および下流側コンベア２０を停止しても良い。あるいは図示しない除去装置によって折り込みが存在する刷本５を除去しても良い。このようにして、折り込みが存在する刷本５を除去し、折り込みが存在する刷本５を後工程に送らないようにすることができる。

刷本５に折れ込みが生じていなければ、当該刷本５は下流側コンベア２０上を、上流側コンベア１０上を搬送されていた状態と同じ状態で搬送されていく。落下の際に刷本５に微小なずれが生じている場合、下流側コンベア２０上に設けられたジョガー２１によってずれが修正される。刷本５は、この後、裁断や製本等の後工程へ向かう。

以上のように、本実施の形態によれば、折れ込み検査装置１は、複数の刷本５を刺身状に搬送する上流側コンベア１０と、上流側コンベア１０の下流側において上流側コンベア１０よりも下方に配置され、上流側コンベア１０から１つずつ落下してきた刷本５を受け止めて刺身状に搬送する下流側コンベア２０と、上流側コンベア１０から下流側コンベア２０へ落下した刷本５の少なくとも一部を撮像する撮像装置４０と、撮像装置４０が撮像した画像に基づいて、刷本５に折れ込みが生じているか否かを検査する画像処理装置５０とを備える。このような折れ込み検査装置１によれば、輪転機に併設される折機の羽根車近傍に検査装置を配置する場合（例えば特許文献１参照）と比較して、簡単な態様であるため、装置の検査や調整が容易にでき、設置にスペースを取らない。また、刷本の側面から折れ込みを検査する場合（例えば特許文献２参照）と比較して、折れ込みが生じ得る箇所を１箇所ずつ撮像して画像に基づいて検査するため、刷本５に生じた折れ込みを確実に検出することができる。

また、本実施の形態における折れ込み検査装置１において、上流側コンベア１０と下流側コンベア２０との間に、刷本５の進行方向に対して垂直な方向に延びるとともに上流側コンベア１０から１つずつ落下してきた刷本５を受け止める補助板６０が配置されている。このような折れ込み検査装置１によれば、刷本５が上流側コンベア１０から落下した際に、刷本５がずれたり下流側コンベア２０から落下したりすることを防ぐことができる。

なお、前述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、一変形例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、前述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

例えば、図５に示すように、刷本５の上流側（小口側）の最上面および最下面（常時外方に露出する面）の周縁に、折れ込みが生じているか否かを確認する折れ込み確認マーク５ａを設けてもよい。折れ込み確認マーク５ａは、図５に示す例では、一定の間隔で配置された３つの黒色等の単一色の正方形からなっているが、これに限定されるものではなく、任意の色彩、形状、個数であってよい。しかしながら、折れ込み確認マーク５ａは、刷本５に印刷された文字や模様と混同しない形状や個数、配置であることが好ましい。折れ込み確認マーク５ａは、例えば、星形、丸形、三角形等の形状又はこれらの組合せとしても良い。

この変形例において、画像処理装置５０による折れ込み検査は、図６に示すように、刷本５に設けられた折れ込み確認マーク５ａによって行われることができる。すなわち、折れ込み確認マーク５ａは、刷本５の最上面および最下面（常時外方に露出する面）のみに付与され、他の面には付与されていない。このため、刷本５の周縁に折れ込みが生じた場合、折れ込み確認マーク５ａの少なくとも一部が覆われる。したがって、撮像された画像における折れ込み確認マーク５ａと、あらかじめ画像処理装置５０に設定されている折れ込み確認マーク５ａとに位置や個数、形状等の違いがあれば、刷本５に折れ込みが生じていると判定することができる。この変形例のように、折れ込み確認マーク５ａが複数あると、撮像された画像における折れ込み確認マーク５ａは、その画像における絶対位置だけでなく、それぞれの折れ込み確認マーク５ａの相対位置によっても判定することができる。この場合、撮像装置が撮像する刷本５の領域は、折れ込み確認マーク５ａが存在する位置の付近（図５及び図６の点線で囲まれた部分）のみでよいので、精度の高い画像を撮像することができる。

この変形例によれば、折れ込み検査時において、刷本５の折れ込み検査を折れ込み確認マーク５ａによって精度よく確実に行うことができる。また、刷本５の印刷内容に関わらず、刷本５に対して共通する折れ込み確認マーク５ａを付与することができる。このため、印刷内容ごとに基準となる画像をあらかじめ設定しなくてよいため、印刷内容ごとに検査の画像処理を切り換える、といった作業を省略することができる。

１ 折れ込み検査装置
５ 刷本
５ａ 折れ込み確認マーク
１０ 上流側コンベア
２０ 下流側コンベア
２１ ジョガー
３０ トリガーセンサ
４０ 撮像装置
４１ 上面撮像装置
４２ 下面撮像装置
５０ 画像処理装置
６０ 補助板
６１ 開口

Claims (6)

1. 折れ込み検査装置において、
   複数の刷本を刺身状に搬送する上流側コンベアと、
   前記上流側コンベアの下流側において前記上流側コンベアよりも下方に配置され、前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止めて刺身状に搬送する下流側コンベアと、
   前記上流側コンベアから前記下流側コンベアへ落下した刷本の少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置が撮像した画像に基づいて、前記刷本に折れ込みが生じているか否かを検査する画像処理装置とを備えたことを特徴とする折れ込み検査装置。
2. 前記撮像装置は、前記刷本の上面を撮像する上面撮像装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の折れ込み検査装置。
3. 前記撮像装置は、前記刷本の下面を撮像する下面撮像装置を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の折れ込み検査装置。
4. 前記上流側コンベアと前記下流側コンベアとの間に、前記刷本の進行方向に対して垂直な方向に延びるとともに前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止める補助板が配置される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の折れ込み検査装置。
5. 前記上流側コンベアと前記下流側コンベアとの間に、前記刷本の進行方向に対して垂直な方向に延びるとともに前記上流側コンベアから１つずつ落下してきた前記刷本を受け止める補助板が配置され、前記補助板には、開口又は切欠が形成され、前記下面撮像装置は、前記開口又は切欠を介して前記刷本の前記下面を撮像可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の折れ込み検査装置。
6. 前記刷本の周縁に、前記折れ込みが生じているか否か確認する折れ込み確認マークが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の折れ込み検査装置。

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