JPH05131774A - 針金綴込みされた刷本の針金検知方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製本装置における針金綴込みされた刷本の綴
込針金の針金体の有無の検知方法及びその装置で、検知
が困難な刷本の一部に綴込んだ小さな針金体自体を検知
することなく、比較的に容易に、かつ、正確に検知可能
な磁気を利用して刷本の針金体を予め磁化し、その残留
磁気を磁気センサーにより検知することにより刷本の針
金体の有無を検知して、針金体の検知に伴うトラブルを
解消した検知方法及びその装置を提供する。 【構成】順次移送される各刷本の所定位置を針金綴込み
した針金体を強磁性体の鉄鋼製とし、所定の磁気エネル
ギーを有する磁石の磁界内に針金体を位置せしめること
により磁気誘導したのち、刷本の移送路に対置した磁気
センサーにより針金体の残理由磁気を検知することによ
り、刷本に綴込んだ針金体の有無を検知する方法及びそ
の装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、針金綴込みされた刷本
の針金検知方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】この種の製本装置における刷本の針金綴込
みにおいては、一冊毎の刷本に丁合されてチエーンコン
ベアによって順次移送される大量の刷本を自動的に針金
綴込機により綴込み製本するものであるから、刷本の所
定位置に正確に針金が打ち込まれて綴じ込まれていなけ
れば、折角製本しても刷本がバラバラに解けてしまう為
に、刷本の所定位置に針金が綴込まれていることを確認
検知する必要がある。従来この針金綴込機による刷本へ
の綴込み針金の有無を検知するのには、人の目による視
認検知や、高周波発振型の近接センサーを利用した針金
検知装置が用いられている。

【０００３】これらの従来の刷本を針金綴込みによる製
本における針金検知についての人の目の視覚による視認
検知においては、非能率的であり正確さを欠き検知スピ
ードが遅い等の問題があるため、一般的には高周波発振
型の近接センサーを利用した針金検知装置が用いられて
いる。これらの従来の高周波発振型の近接センサーを利
用した針金検知装置を表したものが図３乃至図５であ
る。

【０００４】高周波発振型の近接センサー利用した針金
検知装置においては、高周波発振回路中に針金を入れ発
振コイルのインピーダンス変化によって発振を停止させ
て検知することにより綴込み針金の有無を検知するもの
であるが、従来の方式では針金綴りのような微小な体積
のものには、感度が悪く検知距離が１ｍｍ乃至５ｍｍと
小さく、しかもセンサーその物自体が大きく設置が困難
である。また差動コイル型うず電流式は応答性が悪く高
速化には向いていないものであって、しかも刷本のチエ
ーンコンベアによる移送路という極めて限られた狭いス
ペースにおける検知であるため過大な装置は設けられな
いから、余り大型のセンサーは使用出来ず、また、また
感度が悪いため無接触といえども僅かな距離しかとれ
ず、しかもセンサー自体が大きいために刷本の上側面か
ら綴込みされた針金体に高周波を発射しなければならな
いから、移送路たるチエーンコンベアの上方からのみ投
射しなければならず、したがって、移送される刷本が検
知器に接触することによる検知器の破損や刷本の移送路
からの脱落、刷本自体の破損等のトラブルの原因となる
という問題があった。例えば、図３及び図５は、中折り
した刷本の中折部を針金で綴込む所謂中綴じと称する針
金綴込みの高周波発振型の近接センサーによる検知装置
を表したもので刷本の移送路の上方に設置した高周波発
振型の近接センサーの送受波器から刷本の上方に露出し
た針金に高周波を発射してその反射する高周波を受波し
て検知するものである。この様に中綴じした刷本１の針
金検知においては、チエーンコンベア１２による刷本の
移送にあたって、刷本１が上下揺動（ジャビングと称し
ている）したり、或いは上方へ盛り上がった状態にコン
ベアに載置される等のため、図５に示すように検知器た
る高周波発振型の近接センサー２０の前方に刷本避けの
排除板２２を刷本の移送方向と逆方向に向けて突設した
り、さらには高周波発振型の近接センサー自体を頑丈な
保護枠２１で保護しなければならないという問題があっ
た。この場合、刷本避けの排除板２２を突設したもの或
いは、保護枠２１を設けたものにおいては、高周波発振
型の近接センサー自体は刷本の接触による破損から保護
できるが、その代り刷本自体が破損したり、チエーンコ
ンベア１２から脱落したり或いは、移送路上に積み重な
って装置自体の駆動の停止や場合によってはチエーンコ
ンベアの破損というトラブル等の原因となるという問題
があった。

【０００５】また図４は刷本の背方向を針金で綴り込む
ところの平綴じと称する針金綴込みの超音波による検知
装置を表したもので、チエーンコンベヤにより移送され
る針金綴込みされた刷本の背方向をローラー１６で押さ
えながらローラーと一体に接地方向へ向けて設けた高周
波発振型の近接センサー１７により針金の有無を検知す
るものである。この様に平綴じした刷本の針金検知にお
いては、刷本の上下揺動（ジャビングという）を防ぐた
めにローラーにより背方向を押え付けながら検知するた
め、押付ローラー１６の摩耗が激しく、また２冊以上重
なったときや、刷本がずれたとき或いは針金が正確に打
ち込まれず上方へ盛り上がった状態にあるときには、高
周波発振型の近接センサー１７が破損したり、刷本１が
脱落或いは破損する等のトラブルの原因となるという問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、従来の製本装置における針金綴込機によ
って針金綴りされた刷本へ打ち込まれた綴込針金が刷本
の所定位置に正確に打ち込まれて綴り込まれているか否
かを、高周波発振型の近接センサーにより検知するもの
においては高周波発振型の近接センサーが相当の大きさ
を有するためセンサーヘッド面積と検知距離とが略比例
する、従って、刷本の移送路から一定の間隔を設けて所
謂無接触に検知するものではあるが、スペースの制約の
ためチエーンコンベア移送路の上方に設置しなければな
らず、また、チエーンコンベアによる刷本の移送に伴う
上下揺動（ジャビング）等が生じ、その結果、刷本と高
周波発振型の近接センサーの接触から発生する高周波発
振型の近接センサーの破損や刷本の移送路からの脱落或
いは破損、または、押付ローラーの摩耗や破損等の解決
されざる問題点があったので、この課題を解決するため
に、刷本へ打ち込まれた針金体自体を磁気誘導して磁化
することによりその磁気を磁気センサーにより検知する
ことにより綴込針金の有無を検知する方法とその装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のかかる
課題を解決するために、製本装置における針金綴り込み
機によって針金綴りされた刷本へ打ち込まれた綴り込み
針金が刷本の所定位置に正確に打ち込まれて綴り込みさ
れているか否かを、刷本へ打ち込まれた針金自体を磁気
誘導して磁化することにより、被検知物たる刷本に無接
触でしかも、相当の間隔距離を設けることができ、か
つ、移送される刷本が接触する恐れが全くない様にチエ
ーンコンベアの刷本の移送路の下方から針金体の残留磁
束を磁気センサーにより検知することにより綴込針金の
有無を検知する方法とその装置を提供することをによ
り、課題を解決するという目的を実現したものである。
針金綴込みされた刷本の針金検知方法は、順次移送され
る各刷本の所定位置を針金綴込みした針金体を強磁性体
の鋼鉄製のため（刷本を綴り込む針金体は、若し軟鉄に
すると刷本たる紙にスムーズに刺さっていかず曲がって
しまうので、針金綴りに用いる針金体はすべて鋼鉄製と
している）、該各刷本に綴込んだ針金体を所定の磁気エ
ネルギーを有する磁石の磁界内に位置せしめて磁気誘導
したのち刷本の移送路に対置した磁気センサーにより針
金体の残留磁気を検知して刷本に綴込んだ針金体の有無
を検知することを特徴とするものである。針金綴込みさ
れた刷本の針金検知装置は、刷本の所定位置を針金綴込
みした強磁性体の鋼鉄製の針金体を、刷本の移送路に対
置した磁化器に設けた所定の磁気エネルギーを有する磁
石の磁界内に位置せしめることにより磁気誘導可能に設
け刷本の移送路と所定間隔を置いて、かつ、移送される
刷本の下方に位置するように対置した磁気センサーによ
り磁化された針金体の磁気を検知して刷本を綴込んだ針
金体の有無を検知可能に設けてなることを特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】上記の様に構成された針金綴込みされた刷本の
針金検知方法及びその装置においては、刷本を綴り込む
針金体を強磁性体の鋼鉄製により形成したから、所定以
上の強さを有する磁気エネルギーを有する磁石の磁界内
に位置せしめることにより磁気誘導されて磁化された針
金体を該磁石の磁界から脱した後も、強磁性体の鋼鉄の
特性として針金体自体が一定の大きさの残留磁気を有す
る。この磁石により磁化されて一定値以上の残留磁束密
度を有する刷本に綴込まれた針金体の残留磁気を磁気セ
ンサーにより磁気検知することにより、刷本に綴り込み
された針金体の有無を検知可能にしてなるものであるか
ら、刷本の両端方向に打ち込まれた検知の困難な小さな
針金体自体を直接に検知するものではなく、針金体その
ものより磁界を発生しているため磁気センサーによって
比較的容易に検知できるところの磁化された針金体自体
の残留磁気を検知することにより針金体自体の検知を可
能ならしめるように働くものである。磁化された針金体
の残留磁気を磁気センサーにより検知するものであり、
しかも磁気の特性として磁気透過性が大きいものであ
り、しかも針金綴込みされた針金体の両端方向は綴じ込
んだ刷本から反対側へ一部を露出せしめる（刷本を綴込
み固定するため針金体の両端を刷本の反対側へ突出した
ものを折曲げて固定する）ものであるから、刷本の下方
から即ち、移送路たるチエーンコンベアの間に磁気セン
サーを配置することにより移送される刷本が如何に上下
揺動しようと（刷本は、けしてチエーンコンベアより下
方へ位置することはない）磁気センサーに刷本が接触す
る等の恐れなく針金体から放出される磁気エネルギーを
検知することができるように働くものである。刷本の移
送路には光センサーが配置されており、順次移送される
刷本の１冊つづを検知しつつ、磁気センサーによって１
冊毎に綴り込まれた綴込み針金体の有無を正確に検知で
きるように働くものである。移送路の上方の適宜位置に
配置される磁石を設けた磁化器は、磁石を一定以上の大
きさの磁気エネルギーを有する永久磁石にすることによ
り、刷本と無接触で即ち、磁石の磁界内を刷本に綴り込
まれた針金体が通過可能に配置すれば良いから、磁化器
を移送路から一定範囲の間隔を設けて配置しても容易に
針金体を磁気誘導出来るように働くものである。また、
磁化用マグネットを強力なものにすることによって針金
体の磁化が強まり、針金体から発生する磁界が強力にな
り、磁気センサー間の距離が大きく取れるように働くも
のである。

【０００９】

【実施例】図１乃至図２は、本発明の針金検知方法及び
その装置を示す実施例であり、図１は、その実施例を示
す斜視図であり、図２は、その実施例の平面図である。
図３乃至図５は、従来の高周波発振型の近接センサー利
用の針金検知装置を示すものであり、図３は、中綴じ用
の針金綴込機による中綴じされた刷本の針金の検知装置
を示す斜視図であり、図５は、高周波発振型の近接セン
サーに刷本避けの排除板と保護枠とを設けた状態の従来
例を示す斜視図であり、図４は、平綴じ用の針金綴込機
により平綴じされた刷本の針金の検知装置を示す斜視図
である。１は刷本、２は針金体、３は中折線、４は磁化
器、５は磁石、６は磁気センサー７は光センサー、８は
チエーン取付基台、９はフレシキブル支持体、１０は取
付板、１１は取付固定盤、１２はチエーンコンベア、で
ある。

【００１０】刷本１を綴じ込んだ針金体２は、鋼鉄製の
ワイヤーコイルを略逆Ｕ字型の針金にして適宜の長さに
切断して、多数枚の印刷済みの刷頁体を１冊の本に丁合
いした刷本１の所定位置に自動針金綴込機により打ち込
んで１冊の本に製本するものであり、刷本１の大きさに
より、１個又は複数個を所定位置に強固に綴り込むもの
である。針金体２は磁気誘導して磁化したのち、磁界を
脱しても針金体２自体に磁気エネルギーが残留する様
に、即ち、磁気誘導により磁化された針金体２が一定値
以上の残留磁束密度を保持するように強磁性体で、しか
も、その磁気特性のため外部磁界を取り去っても、大き
な磁気エネルギーが残留するという性質を利用して、鋼
鉄の材質により形成され、中綴りの刷本１においては図
１に示すように、刷本１の中心を二つ折に折畳んだ中折
線３の両端方向において打ち込んで綴り込まれてなり、
平綴じされた刷本１８においては、図４に示すように刷
本の背方向の所定位置に、１個又は複数個を打ち込んで
綴り込むものである。

【００１１】図１に示すように磁化器４には磁石５が設
けられており、該磁石５は、永久磁石であって、かつ、
この磁石５の永久磁石は強度の磁気エネルギーを得る為
に、残留磁束密度（Ｂｒ）と保磁力（Ｈｃ）とが大き
く、しかも最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）の大きいも
ので、しかも比較的小型で容易に入手できる希土類磁石
のうちのサマリウムコバルト（ＳｍＣｏ₅）の最大エネ
ルギー積が２０ＭＧＯｅ程度のものが好ましい。この様
な永久磁石の磁石５を設けてなる磁化器４を、刷本１の
移送路の適宜位置に配置し、しかも、チエーンコンベア
１２により順次移送される刷本１を綴り込んだ針金体２
が、磁化器４に設けた磁石５との間に一定の間隔を置い
て即ち無接触で、しかも磁石５の磁場内を必ず通過し、
その結果磁石５により強磁性体の鋼鉄製の針金体２が磁
気誘導されて磁化し、しかも一定以上の残留磁束密度を
保持可能になるように配置されている。なを、サマリュ
ウムコバルトの最大エネルギー積２０ＭＧＯｅの永久磁
石による磁石５を用いた場合には、磁化器４の磁石５と
刷本１の針金体２との間隔は、最大１５ミリメートル程
度開いても十分な磁気誘導による残留磁気エネルギーが
得られた。（この様にして従来の検知距離に比較して約
３倍以上の検知距離が得られた）

【００１２】磁気センサー６は、チエーンコンベア１２
の間にチエーン取付基台８、８に架設固定された取付板
１０に取付固定された取付固定盤１１に立設してなるフ
レシキブル支持体９により支持されて、前記チエーンコ
ンベア１２の間に立設されている。しかして、チエーン
コンベア１２の間に立設された磁気センサー６は、チエ
ーンコンベア１２により移送される刷本１が該磁気セン
サー６の上方を無接触で一定の間隔を置いて移送可能に
設けられている。即ち、磁気センサー６は、チエーンコ
ンベア１２の間で、かつ、移送される刷本１の下方に位
置するように配置されている。磁気センサー６は、磁界
そのものを検出することのできるもので半導体のホール
効果を応用した磁気センサーであれば、本発明における
磁気センサーとしては適応できるものであるが、ホール
素子のうち低磁界小入力電力で高出力電圧が得られる高
感度ホール素子たる一般に市販されている公知のインジ
ウムアンチモン（Ｉｎｓｂ）ホール素子磁気センサーが
好適である。磁気センサー６は、残留磁束密度が１（Ｋ
Ｇ）において、入力電流１０ミリアンペア（ｍＡ）ホー
ル出力電圧８０乃至３００ミリボルト（ｍＶ）を検出可
能な程度の検知感度を有するものを用いるのが好適であ
る。

【００１３】光センサー７としては、一般に市販されて
いる公知の反射型の光ファイバセンサーであって発光投
射部と受光検知部とが一体に設けられてなり、刷本１を
移送するチエーンコンベア１２の上方に設けた光センサ
ー７の発光投射部から、移送される１冊毎の刷本１に検
知光を投射し、刷本からの反射光を光センサーの受光検
知部で検知することにより、正確に１冊毎の刷本１の移
送を検知するものである。

【００１４】中綴じ用の刷本に自動針金綴込機により刷
本１の中折線に添った両端方向の２ケ所に、強磁性体の
鋼鉄製による針金体を打ち込んで綴込んだ。この針金綴
込みされた刷本１を移送路たるチエーンコンベア１２に
よって移送しながら、該チエーンコンベア１２上で移送
される刷本１から上方に７ミリメートルの間隔をおい
て、即ち無接触になるような位置にサマリュウムコバル
トの最大エネルギー積２０ＭＧＯｅの永久磁石である磁
石５を設けた磁化器４を、チエーンコンベア１２により
移送される刷本１に綴込まれた針金体２が、該磁化器４
の磁石５の磁界内を通過するように配設した。この様に
してチエーンコンベア１２により移送された刷本１は、
チエーンコンベア１２の間において、かつ、移送される
刷本１の下方に位置するように配置されたインジウムア
ンチモンのホール素子磁気センサーによる磁気センサー
６の上方を移送されながら通過した。この時、ホール素
子磁気センサーたる磁気センサー６に、入力電流１０ミ
リアンペア（ｍＡ）が通電されており、刷本１が１冊通
過する毎に、１５０ミリボルト（ｍＶ）のホール電圧を
２回検知したので、正確に刷本１に針金体２が綴り込ま
れていることを検知した。この場合、移送される刷本１
の１冊ごとのカウントは、移送路に対して通過する刷本
１を検知可能に配置された光センサー７により正確に検
知することにより順次移送される刷本１冊毎の針金体２
の有無を容易に検知できた。なを、必要によって、順次
移送される刷本１の１冊毎に磁気センサー６により、針
金体２の綴り込み個数と同一の回数の残留磁気が検知さ
れず、従って、針金体２が綴込まれていない刷本１又
は、綴込みの針金体２が不足している刷本１が、移送さ
れたときは、自動的にチエーンコンベア１２の回転駆動
を停止せしめ、かつ、警報ブザーと、警報用の赤色点滅
灯を点滅させて製本作業の一時停止せしめることによ
り、正確なる製本作業を可能ならしめることが出来るも
のである。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上記の如く構成したから、針金
綴りによる製本作業において刷本の無綴込みによる製本
ミスを防止する必要から行われており、かつ、その正確
で能率的な検知が極めて困難であった綴り込まれた針金
体有無の検知が、検知の困難な針金体自体の検知ではな
く、予め磁石により磁化され、かつ、その金属材質たる
鋼鉄による残留磁気が強く残るという特性を利用した鋼
鉄製の針金体とすることにより、より検知が容易な針金
体の残留磁気を検知することにより、刷本に綴込みされ
た針金体の有無を検知するものであるから、針金体の有
無の検知が、容易に、かつ、正確にできるという効果が
ある。

【００１６】刷本に綴込まれた針金体を直接に検知する
ものではなく、磁気誘導されて磁化された針金体の残留
磁気を検知するすることにより、針金体の有無を検知す
るものであるから、磁気の特性として、刷本を構成する
紙等の磁気透過率が高く、しかも、綴込んだ針金体が刷
本の両側面に一部露出するものであるという綴込み針金
の特質から、針金体の残留磁気を検知する磁気センサー
は、刷本を移送するチエーンコンベアの間において、し
かも、移送される刷本より下方に位置するように配置す
ることが出来るため、刷本と磁気センサーとが全く接触
することなく無接触に、しかも、刷本が上下揺動（ジャ
ビング）しても、磁気センサーに刷本が接触することな
く、従って、磁気センサーが破損したり、刷本が脱落し
たり、破損するというようなトラブルが全く生じること
なく針金体の検知が可能となったというすぐれた効果あ
る。

【００１７】刷本の綴込まれた針金体を磁石により磁気
誘導して磁化し、その残留磁気を検知するものであるか
ら、磁気という物理的特性に着目し、かつ、その比較的
検知の容易性と正確性を利用して、いわば間接的に針金
体を検知するものであるから針金体自体を直接検知する
方法乃至装置に対して、検知が容易かつ、正確にできる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の針金検知方法輪を示す実施例の斜視図
である。

【図２】本発明の針金検知装置の実施例を示す平面図で
ある。

【図３】従来の中綴じ用の刷本の針金体の高周波発振型
の近接センサーによる検知装置を示す斜視図である。

【図４】平綴じされた刷本の針金体の高周波発振型の近
接センサーによる検知装置の斜視図である。

【図５】高周波発振型の近接センサーに刷本避けの排除
板と保護枠を設けた従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 刷本 ２ 針金体 ３ 中折線 ４ 磁化器 ５ 磁石 ６ 磁気センサー ７ 光センサー ８ チエーン取付基台 ９ フレシキブル支持体 １０ 取付板 １１ 取付固定盤 １２ チエーンコンベア １３ 高周波発振型の近接センサー １４ センサー支持器 １５ 平綴じされた刷本 １６ 押付ローラー １７ 高周波発振型の近接センサー １８ センサー支持器 １９ センサー支持体 ２０ 高周波発振型の近接センサー ２１ 高周波発振型の近接センサーの保護枠 ２２ 排除板

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 順次移送される各刷本の所定位置を針金
   綴込みした針金体を強磁性体の鋼鉄製とし、該各刷本に
   綴込んだ針金体を所定の磁気エネルギーを有する磁石の
   磁界内に位置せしめて磁気誘導したのち、刷本の移送路
   に対置した磁気センサーにより針金体の残留磁気を検知
   して刷本に綴込んだ針金体の有無を検知することを特徴
   とする針金綴込みされた刷本の針金検知方法。
2. 【請求項２】 刷本の所定位置を針金綴込みした強磁性
   体の鋼鉄製の針金体を、刷本の移送路に対置した磁化器
   に設けた所定の磁気エネルギーを有する磁石の磁界内に
   位置せしめることにより磁気誘導可能に設け、移送路の
   刷本と所定間隔を置いて、かつ、移送される刷本の下方
   に位置するように対置した磁気センサにより磁化された
   針金体の磁気を検知して刷本を綴込んだ針金体の有無を
   検知可能に設けてなることを特徴とする針金綴込みされ
   た刷本の針金検知装置。