JP5879584B2 - 乱丁検査装置 - Google Patents
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Description
例えば、中綴じ機械においては、丁合駒ごとのストッカにストックされた帳票(折丁)は、各丁合駒の帳票取出機構によって1枚ずつ取り出され、搬送装置(ギャザリングチェーン)に配置された鞍上に順に載置され、丁合束として形成されて下流の中綴じ機に搬送される。
したがって、そのような検出エラーが生じると基準画像の位置を変更することが必要であるが、撮像画像は折丁の一部のみを撮像したものであるので、基準画像の位置の選択肢は限られてしまい、折丁全体の検査領域を把握しつつ別の基準画像に変更することが難しい。
前記折丁の印刷面を分割して撮像して複数の撮像画像を取得する撮像手段と、前記複数の撮像画像から画像領域が連続するパノラマ画像を作成するパノラマ画像作成手段と、前記パノラマ画像を表示するパノラマ画像表示手段と、正規の折丁の前記パノラマ画像の一部を前記基準画像として設定する基準画像設定手段と、前記基準画像の前記パノラマ画像における画像位置を表示する基準画像表示手段と、前記設定した基準画像を画像位置と共に予め記憶する基準画像記憶手段と、前記撮像手段で取得された前記検査画像と前記基準画像記憶手段に予め記憶された基準画像とを対比して乱丁を判定する乱丁判定手段と、を有することを特徴とする乱丁検査装置とした。
また、隣接するパノラマ画像要素を跨いだ基準画像の設定を回避できるので、1つの撮像画像のみで基準画像を設定することができ、撮像画像からの基準画像の設定のための画像処理を容易にすることができるなど、基準画像の設定或いは再設定を容易に行うことができる。
なお、以下の説明における「撮像画像」、「検査画像」、「基準画像」および「パノラマ画像」を定義付けると、図6右図に示すように、「撮像画像」4は、折丁5の一部を撮像手段が撮像した画像をいう。同様に、「基準画像」43は、正規折丁の撮像画像4の一部であって、前記撮像画像から正規折丁の特徴部を抽出した画像をいう。また「検査画像」42は、被検査折丁の撮像画像の一部であって、基準画像位置によって規定される所定の隣接領域aを含む、或いは該隣接領域aを含まない画像領域をいう(したがって、該隣接領域aを含まない場合は、検査画像領域は基準画像位置によって規定される画像領域と同一となる。通常は、隣接領域aを含むように検査画像領域を設定することにより、折丁や撮像位置の位置ズレが乱丁検出の要因とならないようにしている。)。
これらの画像を用いた乱丁検査の手順は、まず、正規折丁の「撮像画像」4から、当該折丁の特徴部を含む一部を「基準画像」43として設定し、予め登録する。次に、被検査折丁の「撮像画像」4から基準画像位置を含む「検査画像」42を抽出し、該「検査画像」42と予め登録しておいた「基準画像」43とを対比判断する。対比判断の結果、該「検査画像」42中に「基準画像」43が所定の一致率以上で存在すると判断された場合、該被検査折丁を正規折丁とみなす。
ここで、「パノラマ画像」41とは、撮像領域が連続する複数のパノラマ画像要素41a〜41dからなる画像であって、折丁5の広い領域をパノラマ状(短冊状)に連続してカバーすることができる画像をいう。基準画像は、このパノラマ画像を構成する複数のパノラマ画像要素41a〜41dの内の、任意の画像領域から選択され、設定される。
回転軸13が回転駆動されると、各丁合駒10-1〜nの折丁載台12に載置された折丁5が、ドラム14の爪にて1部ずつ引き出されて搬送ライン17の鞍2上に落下する。落下した折丁5は、搬送されるに従い各丁合駒から順に上積みされて、丁合装置10終端において当該複数の折丁全てがページ順に積層された丁合束が形成される。
各駒乱丁検査部20-1〜nは、いずれも同一の構成を有しており、それぞれ、折丁を撮像する撮像手段21、検査側制御部22、および丁合駒10-1〜n側に必要に応じて設けられる入力手段、表示手段(いずれも図示せず)を有している。
撮像手段21は、丁合駒10-1〜nから引き出された折丁5の印刷面を分割撮像するCCDカメラ等からなる撮像装置部21bと、前記撮像装置部21bで撮像された撮像画像の画像処理を行う丁合画像処理部21aとを有している。
該コントローラ30は、図3に示すように、タイムサーバ30b、表示手段30c、入力操作手段30d、撮像画像処理手段30e、基準画像設定手段30g、エラー集計分析手段30i、およびメイン制御手段30aを有している。
また、この液晶表示部は、その画面上に表示される画像を、縮小したり、拡大したり、スクロールしたりする機能を備えている。この液晶表示部上にタッチパネル式のポインタ入力装置を構成しても良い。
各駒乱丁検査部20−1〜nに表示手段が設けられていない場合には、各駒乱丁検査部20−1〜nにおける各種情報の表示機能も備えている。
パノラマ画像表示手段30c−1はパノラマ画像作成手段30fによって作成されたパノラマ画像を表示するものである。
表示モード切替手段30c−3は、これら2つのモード表示手段を切り替える手段である。
したがって、乱丁が検出された際には、表示モード切替手段30c−3によってパノラマ画像モード表示に切り替えられ、該パノラマ画像41上に、乱丁発生した情報が基準画像位置情報とともに表示されることとなる。
また、メイン制御手段30aからネットワークを通じて、各丁合駒10-1〜nへ各種操作情報(例えば、各駒乱丁検査部20−1〜nにおいて、乱丁の連続発生を許容する回数の設定、あるいは検査画像と基準画像との許容する一致率の設定等。)を入力する手段ともなっている。もちろん、各駒乱丁検査部20−1〜nに入力手段を設けて、直接入力することもできる。
この作成されたパノラマ画像41は、パノラマ画像表示手段30c−1によって前記液晶表示部に表示される。
この基準画像情報および基準画像位置情報は、乱丁判定手段22dによる乱丁検査の際に、基準画像記憶手段30hから呼び出されて検査画像情報と対比され、乱丁の発生が検査される。
またこの基準画像位置情報は、検査画像モード表示における撮像画像4、あるいはパノラマ画像モード表示におけるパノラマ画像41上に基準画像43の位置を表示するために用いられる。
また、基準画像43の位置が設定されると、検査領域設定手段30iにより、その基準画像位置を含む所定領域が検査画像領域42として設定される。
例えば、検査領域設定手段30iにより設定した検査画像領域42の設定履歴を記憶する手段を設け、パノラマ画像41上の検査画像の位置を記憶させておき、製本出荷後に見つける乱丁を、その履歴を追跡させて原因追究できるように構成することができる。
これにより、適切な基準画像を設定したにもかかわらず、不良が生じて正規製本として出版されたときは、その丁合駒における撮像画像処理手段(パノラマ画像記憶手段)から基準画像の撮像領域を履歴追跡することができるので、不良に対する的確な措置をすることが容易となる。
パノラマ画像41は、前記したように、撮像領域が連続する複数個(n個)のパノラマ画像要素41a〜41nからなる画像であって、折丁5の広い領域をパノラマ状(短冊状)に連続してカバーすることができる画像をいう。
4枚の撮像画像4からパノラマ画像41を作成する実施例を、図6を用いて説明する。
図6左図に示すように、折丁5に対し4つの撮像画像4(4a〜4d)を、折丁5の引き出し方向に沿うように、かつ隣接する撮像画像間で重合部4eが生ずるように、分割撮像し、取得する。重合部4eを設けるのは、カメラによる撮像画像4は一般的に画像端部で焦点が甘くなり、画像が不鮮明になることがあるので、鮮明な中央部分のみをパノラマ画像として使用するためと、パノラマ画像を帯状に連続した画像として形成することを担保するためである。
パノラマ画像作成手段30fは、この4つの撮像画像4a〜4dから隣接する撮像画像の重合部4eを電子的に画像処理して取り除いて、それぞれパノラマ画像要素41a〜41dを作成し、図6右図に示すように、これらパノラマ画像要素41a〜41dを連続した帯状の連続画像(パノラマ画像)41として合成するものであり、これにより、折丁5の搬送方向に沿った短冊状のパノラマ画像41が形成される。
そして、作成されたパノラマ画像41は、パノラマ画像41上の隣接するパノラマ画像要素の区画線44の位置情報とともに、撮像画像処理手段30eに記憶される。また、このパノラマ画像41は、パノラマ画像表示手段39c−1によって表示されるが、その際、この区画線44を表示することもできる。
なお、図6右図に示すパノラマ画像41は概念的なものであり、撮像画像4の大きさや、合成前の撮像画像数によって、折丁5上における実際の大きさ(長さや幅)は異なる。
この実施例では、折丁5毎のタイミングパルス数が200に設定されている。
先ず、表示モード切替手段30c−3を操作してパノラマ画像モード表示に切り替える。
次に、スタータ15を起動すると、スタート信号15aが出力して所定位置からエンコーダ18がスタートする。スタート信号15aを基点に10パルス以内に折丁1が引き出される。
スタート信号15a出力から10パルス時点で撮像1が行われ、撮像領域1の画像が取得される(11〜50パルス)。
次に、撮像1から40パルス時点で撮像2が行われ、撮像領域2の撮像画像が取得される(51〜90パルス)。
次に、撮像2から40パルス時点で撮像3が行われ、撮像領域3の撮像画像が取得される(91〜130パルス)。
次に、撮像3から40パルス時点で撮像4が行われ、撮像領域4の撮像画像が取得される(131〜170パルス)。
次に30パルス以内で重合部4eの整理などの画像処理が行われ(171〜200パルス)、作成されたパノラマ画像要素は、パノラマ画像作成手段30fによって合成されてパノラマ画像が作成され、撮像画像処理手段30eに記憶される。
以上で、1サイクルのパノラマ画像41の作成が終了する。次に引き出される折丁5に対しても同様の処理が行われ、以降、n枚の折丁5に対して同様なパノラマ画像41の作成処理が行われる。
例えば、引き出し速度が撮像性能に比べて非常に早い場合には、1枚の折丁に対し1枚の撮像画像しか撮像できない場合がある。そのような場合は、連続する撮像画像を得るために、折丁を2枚目、3枚目、4枚目と引き出し、撮像場所をそれぞれの折丁で連続的に変えながら撮像する。そして、その別々の折丁を撮像した4枚の撮像画像を用いて、上記したと同様の処理により、パノラマ画像を合成する。
一方、撮像手段による撮像可能な領域が小さな場合には、1枚の折丁に対する撮像回数を増やして多数の撮像画像を得た上で、それらを上記と同様な処理によって合成することにより、画質の良いパノラマ画像41を得ることができる。
図6右図に示すように、基準画像43は、作成されたパノラマ画像41の中からオペレーターが選択した画像位置に基準画像設定手段30gによって設定される。
パノラマ画像41を構成するパノラマ画像要素41a〜41dのうちのどの画像領域から選択するかは、機器のオペレーターが、パノラマ画像41全体を観察した上で、パノラマ画像上の該当位置をスクロールしたり、拡大表示したりしながら、当該折丁の他の折丁(特に、隣接する折丁)に無い特徴部を把握し、その特徴部に基準画像位置を設定することで、行うことができる。
パノラマ画像を表示する液晶表示部はタッチパネル式のポインタ入力装置としても構成されており、オペレーターが特徴部となる所定位置を該ポインタ入力装置で入力すると、基準画像設定手段30gは、その入力された座標位置pを基点とした所定範囲を基準画像43として設定する。この設定された基準画像43は、その位置情報とともに基準画像記憶手段30hに予め記憶され、乱丁検査時等、必要に応じて読み出されて使用される。
図6右図によれば、オペレーターは、パノラマ画像41の内のパノラマ画像要素41a内に特徴部分を見いだして座標位置pを選定しており、この座標位置pに基づいて基準画像43が設定される。この際、区画線44が表示されていると、隣接するパノラマ画像要素41bに跨らないように基準画像が設定できるので、基準画像43の設定が容易となるし、そのための画像処理も簡単となる。
このように基準画像43の領域が設定されると、検査領域設定手段30iによって、該基準画像43に所定の隣接領域aを含むように検査画像領域42が設定される。
先ず、オペレーターが検査画像モードからパノラマ画像モードに切り替える。ここで、折丁5の用紙サイズと撮像枚数を入力操作手段30dにより設定すると、機器に予め設定されている折丁引き出し速度および撮像手段21の撮像能力(撮像範囲と画像処理能力)に基づいて、撮像画像処理手段30eによりパノラマ画像を合成するための撮像回数Nが設定される。この設定された撮像回数Nは、相当する駒制御手段22fに送信される(S1)。
撮像手段21は、引き出されて移動する折丁5を、撮像回数連写することにより、撮像位置を連続的に変化させたN枚の撮像画像4(4a〜4n)を得る(S3)。
この撮像画像4は、各駒乱丁検査部20の撮像画像記憶手段22bに記憶される(S4)。
ここで、このように撮像した回数が、設定された撮像回数に達しているか否かが駒制御手段22fにより判断され(S5)、設定回数に達していない場合には(S5 N)、次の折丁が引き出されて、前の折丁の撮像位置に引き続く所定箇所が撮像される。このような作業が繰り返されて、1枚の折丁5の所定範囲が、N個の連続する撮像画像4(4a〜4n)として撮像され記憶される。
撮像回数が設定回数に達したら、駒制御手段22fは、撮像画像記憶手段22bに記憶している撮像画像を撮像画像処理手段30eに送信する。
撮像画像処理手段30eは、それらN個の撮像画像(4a〜4n)の重合部4eをパノラマ画像作成手段30fにより整理し、画像領域が連続する複数のパノラマ画像要素(41a〜41n)からなるパノラマ画像41を作成し、記憶する(S6)。
このように作成されたパノラマ画像41は、パノラマ画像表示手段30c−1により、区画線44とともに液晶表示部上に表示される(S7)。
このように設定された基準画像43の画像情報および画像位置は、基準画像記憶手段30hに記憶され、必要に応じて読み出される(S9)。
さらに、このように設定された基準画像43の領域に基づいて、検査領域設定手段30iにより検査画像領域42が設定され、記憶される(S10)。
スタータ15が起動されると、丁合装置10の丁合作業がスタートする。
基準画像43および検査画像領域42は、先ず、図6右図に示すように、撮像画像4aから作成されたパノラマ画像要素41a内に設定されているものとする。
乱丁検査が開始されると(S1)、乱丁判定手段22dは、引き出された折丁5の撮像画像4aにおける検査画像領域42内の画像情報と、予め基準画像記憶手段30hに記憶されている基準画像43の画像情報とを比較し(S2)、その一致率を求め、求めた一致率が、乱丁として判定される所定値以下の数値である場合、乱丁が発生したものとして判定し(S3)、乱丁発生情報(エラー情報)を出力する(S4)。
乱丁発生情報が出力されると、表示変更手段30c−4によって、モニター上の表示が検査画像モード表示からパノラマ画像モード表示に切り替えられ(S5)、パノラマ画像41が表示される(S6)。
このパノラマ画像41上には、基準画像43の位置、あるいは検査画像領域42の位置が表示され(7)、オペレーターは、その基準画像43位置にある撮像画像を見て、エラー発生の原因が基準画像43の設定(つまり、検査画像領域42の設定)によるものであるのかどうかを判断する(S8)。
一方、基準画像43の設定がエラー検出の要因であると判断された場合には、パノラマ画像41の全体を観察しつつ、その画像領域内の画像をスクロール、ピンチイン、ピンチアウトして画質、内容を確認しながら移動し、該折丁に特徴的な画像領域を新たに選択し、基準画像43の設定変更を行う。図6右図に示す例では、パノラマ画像41の全体を観察しつつ、新たな特徴的な画像領域を、当初のp位置とは異なるp’位置に見いだし、そこに新たな基準画像43aを設定する。この際、区画線44が表示されていると、p’位置に隣接するパノラマ画像要素41bおよび41dに跨らないように基準画像が設定できるので、基準画像の設定が容易となる。この設定変更作業により、検査画像領域も検査画像領域42aに変更される(S10)。
このように設定変更された基準画像は、その画像位置情報とともに、基準画像設定手段30gに上書きされる(S11)。
以降の乱丁検査は、この新たに設定された基準画像43aおよび検査画像領域42aを用いて行われる。
(1)折丁5全体をカバーできるようなパノラマ画像41(連続画像)を作成し、折丁の広い領域をカバーする該パノラマ画像41上において基準画像の設定をすることができるので、他の丁合駒における折丁と類似する基準画像を避けたり、あるいは適切な明度(平均濃度)やコントラストを有する基準画像を選択したりするなど、基準画像の設定の自由度を格段に向上することが可能である。
これにより、検査精度の高い基準画像が設定でき、設定のまずさ、例えば基準画像に類似する検査画像が他の折丁(特に、隣接する折丁)に存在することでそれとの混同が生じる虞が生じたり、あるいは基準画像の明度(平均濃度)やコントラストが適切な範囲でないことによって検査画像との対比判定精度が低下したりすることから生じる検査エラーを、極力避けることができる。
(1)上述した実施形態では、液晶表示部(モニター)上に1個のパノラマ画像しか表示していないが、これに限ることなく、隣接する折丁のパノラマ画像を同一モニター上に並列して表示するように構成することもできる。
このように表示すると、隣接する駒間での特徴部の抽出がより容易となり、より的確な基準画像の設定が行える。
このように構成すると、より汎用性のある乱丁検査装置とすることができる。
5 折丁
10 丁合装置
10−1〜n 丁合駒
14 ドラム
15 スタータ
18 エンコーダ
20 乱丁検査装置
20―1〜n 駒乱丁検査部
21 撮像手段
22 検査側制御部
30 コントローラ
30a メイン制御手段
30c 表示手段
30d 入力操作手段
41 パノラマ画像(連続画像)
41a〜41n パノラマ画像要素
42、42a 検査画像領域
43、43a 基準画像
44 区画線
Claims (4)
- 複数の丁合駒を有する丁合装置に設けられ、前記丁合駒から1枚ずつ取り出された折丁の印刷面の一部を検査画像として撮像し、該検査画像と予め記憶された基準画像とを比較して乱丁を検査する乱丁検査装置であって、
前記折丁の印刷面を分割して撮像して複数の撮像画像を取得する撮像手段と、前記複数の撮像画像から画像領域が連続するパノラマ画像を作成するパノラマ画像作成手段と、前記パノラマ画像を表示するパノラマ画像表示手段と、正規の折丁の前記パノラマ画像の一部を前記基準画像として設定する基準画像設定手段と、前記基準画像の前記パノラマ画像における画像位置を表示する基準画像表示手段と、前記設定した基準画像を画像位置と共に予め記憶する基準画像記憶手段と、前記撮像手段で取得された前記検査画像と前記基準画像記憶手段に予め記憶された基準画像とを対比して乱丁を判定する乱丁判定手段と、を有することを特徴とする乱丁検査装置。 - 請求項1において、前記基準画像表示手段は、前記基準画像が設定された前記撮像画像のみを前記基準画像の画像位置とともに表示する検査画像モード表示手段と、前記パノラマ画像を前記基準画像の画像位置とともに表示するパノラマ画像モード表示手段とを有するとともに、それらモード表示を切り替える表示モード切り替え手段を有することを特徴とする乱丁検査装置。
- 請求項2において、基準画像表示手段は、前記乱丁判定手段によって乱丁が検出された場合に、前記設定された基準画像の位置表示を、当該基準画像によって乱丁が検出されたことが判別可能な表示に変更する表示変更手段を有し、前記表示変更手段によって前記基準画像の位置表示が、乱丁が検出された表示に変更された場合に、前記検査画像モード表示を前記パノラマ画像モード表示に切り替えることを特徴とする乱丁検査装置。
- 請求項1〜3において、前記パノラマ画像作成手段は、前記複数の撮像画像から重複する画像領域を取り除いたパノラマ画像要素をそれぞれ作成してそれらを合成し、前記パノラマ画像表示手段は、前記パノラマ画像を表示する際に、隣接する前記パノラマ画像要素を区画する区画線を表示することを特徴とする乱丁検査装置。
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