WO1988005909A1

WO1988005909A1 - Method and apparatus for detecting a material with a fluorescent light-emitting substance to be detected

Info

Publication number: WO1988005909A1
Application number: PCT/JP1988/000109
Authority: WO
Inventors: Yoshiki Nozaka; Tetsuro Katsuta; Masahiko Chiba; Hiroshi Miyama
Original assignee: Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1988-08-11
Also published as: DE3890059C2; DE3890059T; US5030833A

Description

明細書蛍光発光体を有する検知物の検知方法及び装置技術分野

この発明は、蛍光発光体を有する検知物の検知方法及び装置、とくに丁合加工機，製函機，製本機等の装置の糊付ェ Sにおいて、糊付不良の有無ないしは程度を蛍光発光体の蛍光により検査するとともに糊塗布量を制御する糊付検知方法及び装置に閔する。

背景技術

従来、検知物の有無，物量，位置等の検知方法の一つとしては、検知物に蛍光体を貼着したり、蛍光剤を添加あるいは塗布した検知物に紫外線を照射し、発生する蛍光を受光素子で検知することにより行なっていた。し力、し、蛍光物質の蛍光強度は本来非常に弱いので、認識率を向上するには検知装置，紫外線源，ワークの周囲を遮光板あるいは遮光ボックス等で囲み、外乱光等の影響を除去する必要があり、そのため特殊なボックス等が必要となり、使 ffl用途範囲が大 ¾に限定されてしまう欠点があった。 'そこで、上記従来方法の改良案として受光素子の前方に透過波長域の狭い光学的フィルタ等を設け、蛍光物質の蛍光だけを選択して検知する方法も考えられている。しかし、この方法では、本来非常に弱い蛍光物質の蛍光を透過率の低いフィルタを介して受光するため受

光素子からの出力信号が更に弱くなつて、後段の增幅回 . 路等が非常に複雑になり、かつ、 S Z Nも低下してしま

うという欠点がある。その上信号処理に高価なデバイス

が必要であり、しかも、複雑な装置になってしまう。こ

のように現状では安価で簡単に蛍光物質を検知する方法

がないため、人間が目視で確認を行なつているのが実状

である。しかし、この方法は、人間が長時間単純作業を

行なわなければならず、かつ暗所で微弱光を見つづけな

ければならないため、生産効率が非常に悪く、個人差が

生じ、さらに安全衛生面についても問題点があつた。

また、従来、丁合加工機，製函機，製本機等の装置の

糊付工程では糊付不良ないしは程度を検知するために、

光学センサを利用して塗布された糊に光を照射し、その

光の反射光あるいは透過光を受光装置で受光し、受光装

置から出力された受光信号の変化により、糊量あるいは

糊の有無を判別していた。しかし、この方法では糊の有

無を反射光あるいは透過光の受光強度で検知しているた

め、被検知物と光学センサとの距離及び角度等の設定を

一定に保持しながら、被検知物に一定強度で光を照射し

なければならない。さらに、被検知物あるいは比較物の

色及び材質が一定でなければならないが、例えば、丁合

加工機のような場合には、幅 1 m m 度で糊を塗布する

場合が多く、かつ、細かく小さな糊に一定強度の光を照射するため、非常に繊細な設定条件を必要とする。このため、上記検知方法では操作性が著しく悪い欠点がある。また、糊の塗布される用紙あるいはフィルムには既に印刷が施されており、色変化は必然的に存在しているという問題点もある。

そこで、糊の成分中にある水分に着目し、.静電容量センサを使用して、用紙あるいはフィルムの水分差による静¾容量の違ぃを検知し、糊量あるいは糊の有無を判別する方法が考えられている。ところが、静電容量センサはディテクタ部分の近くに佥属があった場合には、測定不可能であり、かつ微小な静電容量の相違を測定するためには、検出部の微妙な位置合せを必要とし、かつ被検知物の振動に非常に弱い短所があるため、操作性が悪く、著しく生 ¾を阻害してしまう欠点がある。

以上の如く、現状の検知方法は、実用上ほとんど使用に耐えられないため、実際には作業者が目視あるいはサンプル検査を行なうか別工程で他の作業者が全品検査を行ない、糊付不良を発見しているのが実状である。ところが、作業者の目視あるいはサンプル検査では不良を完全になくすことは物理的に不可能であり、個人差が生じ、さらに装置の能力をいかに向上させたとしても、作業者が検杏作業から完全に開放されることはなかった。また、別工程で他の作業者が全品検杏を行なう場台でも、当該作業者は長時間^純作業を行なわなくてはならず、しかもこの場合には生産効率が著しく低下してしまうという ρ«題点があった。

加えて、糊量あるいは糊の有無を正確かつ適切に判別し、さらに、糊塗布量を一定に制御し、不良をもとから発生させないようにすること力《、製品の品質向上のため必要であった。

発明の開示

目的

この発明は上述のような事情からなされたものであり、この発明の目的は、蛍光発光体が設けられた検知物を複数の受光素子で検知することにより、検知物を S Z N比良く検知し、検杏工程の S動化と生産効率の向上計つた蛍光発光体による検知物の'検知方法を提供することにめ Ο ο

また、この発明の他の ti的は、連続用紙，フィルムあるいはシート等のシート類に自動的に糊を塗布し、所定の加工作業を行なう装置において、発生する糊付不良ないしは糊量を糊に添加された蛍光剤の発光量により検知し、検査工程の動化と生産効率を向上するようにした糊付検知方法及びその装置を提供することにある。

この発明のさらに他の H的は、連铳用紙，フィルムあるいはシート ^のシ一ト類に自動的に糊を塗布し、所定の加工作業を行なう装 gにおいて、糊 fiを糊に添加された蛍光剤の発光量により検知し、フィードバックを施して糊塗布量を制御して一定にし、検査工程の自動化並びに不良発^を完全に無くし、さらに生産効率を向上する .ようにした糊塗布量制御装置を提供することにある。

目的を解決する手段

この発明では、上記目的を達成するため、蛍光発光体を有した検知物に、紫外線を照射し、前記蛍光発光体の蛍光を受光素子で検知するようにした蛍光発光体による検知物の検知し、前記受光素子を少なくとも 2つ以上設け、各受光素子の出力値を減算処理することにより、前記検知物を外乱光の影響あるいは被検知物の色変化，質変化等による影響を受けずに検知する。

また、搬送されるシート類に自動的に糊を塗布するとともに、所定の加工作業を行なう装置においては、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、前記シート類に前記蛍光剤が添加された糊を塗布した段階で、前記糊に紫外線を照射してその発光量を 2つ以上の受光素子で検知することにより、糊付不良の有無ないしは程度を判別することにより達成される。また、他の発明は、搬送されるシート類に自動的に糊を塗布するとともに、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、所定の加工作業を行なう装置の糊付検知装置に関するものである。上記この発明の目的は、前記搬送されるシ一ト類に前記糊が塗布された段階で、前記糊に紫外線を照射する光源手段と、この光源手段により発光した前記糊の発光量を 2つ以上の受光素子で検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号で糊付不良の無ないしは程度を判別するととも.に、所定の場合に不良の発生を警告する判定手段とを設けることによつて達成される。

さらに、搬送されるシ一ト類に自動的に糊を塗布するとともに、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、前記糊を fflいて糊塗布作業を行なう糊付加工機の糊塗布量制御装置では、上記この発明の目的は、前記搬送されるシート類に前記糊が塗布された段階で、前記糊に紫外線を照射する光源手段と、この光源手段により発光した前記糊の発光量を検知する検知手段と、前記シー卜類に塗布された糊の量を判断し、逐次糊の塗布量を制御する制御デ一夕を出力する糊塗布量制御手段と、前記制御データに基づいて前記シー卜類に糊を塗布する糊塗布手段とを具備することによって達成される。

作用

この発明は、蛍光発光体を有した検知物に、紫外線を照射し、上記蛍光発光体からの蛍光及び外乱光を複数のフォトダイォード等の受光素子で受光し、出力データを '减算回路により処理することにより、検知物を（乱光があっても） S Z N比よく検知するようにする。

また、この発明は、丁合加工機，製函機, 製本機等の装置の糊付工程においては、作業に使用される糊に予め蛍光剤を添加しておき、搬送される連続用紙，フィルムあるいはシー卜等のシ一ト類に、蛍光剤の添加された糊を塗布した段階で、この糊にブラックライト等の紫外線源で紫外線を照射し、その発光量を糊量として検知することにより、糊付不良の有無及び糊の量を自動的に判別

5 するようにする。

さらに、この発明は、丁合加工.機，製函機，製本機等の糊付加工機の糊付工程においては、作業に使用される糊に予め蛍光剂を添加しておき、搬送される連続用紙，フィルムあるいはシー卜等のシ一ト類に、糊塗布部で蛍 10 光剂の添加された糊を塗布した段階で、この糊にブラックライト等の紫外線源で紫外線を照射し、その発光; aを " 糊量として検知し、装置本体でコンピュータ処理して糊塗布部にフィ一ドバック方式でデータを入力することにより糊塗布量を一定に制御する。

】5 効果

この発明によれば、検知物を S 比良く検知し、検查工程の自動化と生産効率の向上を計った蛍光発光体による検知物の検知方法を提供することが可能である。たとえば、塗布された糊を外乱光等の影響なく効率良く検

20 知することができるので糊付不良ないしは糊量を加工作業と同時に個人差なく全品 EI動検査することができ、製品を高品質に保つとともに、生産性を向上させることができる。また従来、人間が行なっていた検杏をこの允明の装置が代って正確に行なうので、 Φ純な検杏作業から作業者が開放され、別工程での全品検杏も不要となり、、力化， ¾人化が著しく促進されるという効 ¾を奏する。さらに、この発明によれば、シート類に塗布する糊量をフィードバック方式で一定に保つことができるので、製品を高品質に保ちながら不良を無くし、かつ生産性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

第 1 図はこの発明の方法を実現する糊付不良検知装置を丁合加工機に使用した様子を示す図、第 2図はその紫外線源，検知部の位置関係を示す図、第 3図は糊付不良検知装置の回路系のブロック構成を示す図、第 4図は検知部の構造図、第 5図はその回路図、第 6図は糊付不良検知装置を製 ί機の糊付装置に使用した様子を示す図、第 7図はその紫外線源，検知部の位置関係を示す図、第 8図は糊付不良検知装置を製本機の糊付装置に使用した様子を示す図、第 9図はその紫外線源，検知部の位置関係を示す図、第 1 0図はこの発明の他の実施例である糊塗布量制御装置を糊付加工機に使用した様子を示す図、第 1 1図は糊塗布量制御装置の回路系のプロック構成例を示す^、第 1 2図は糊塗布量制御装置の動作例を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態第 1 図は、この発明の蛍光発光体による検知物の検知方法を実現する糊付不良検知装 Sを丁合加工機に使用した様子を示している。糊付不良検知装置は、丁台加工機の支持部材 2 5に取付けられた紫外線源 1 と検知部 2 とアナログ^号増幅器 3と、装置本体 1 0 とから構成され、各部が信号コード 4 , 5及び電源コード 6により接続されており、搬送される連続用紙 2 1 A， 2 1 Bの糊付不良及び糊の量を検知するようになっている。装置本体 1 〇には、その正面パネルに電源スィツチ 1 6 , リセッ卜スィッチ 1 7 , 糊付状況良好時に点灯するランプ 1 8 , 糊付状況不良時に点灯するランプ 1 9、糊の量を表示するディスプレイ 1 0 0が設けられており、装置本体 1 0 の側面パネルには糊付状況不良時に警報を発する警報ブザ一 1 5が設けられている。

第 2図は丁合加工機と、紫外線源 1 , 検知部 2との位置関係を示しており、丁合加工機の下方部には連続用紙 2 1 A, 2 I Bの卷取られたロール 2 〇 A， 2 0 Bが設けられ、このロール 2 0 A， 2 0 Bより矢印方向に送出された連続 ffl紙 2 1 A , 2 1 B力 <、上方に設けられたピン車 24 A, 24 Bを介して矢印 E方向に搬送されるようになつている。ピン車 24 A近傍には、搬送される連続用紙 2 1 Aに糊を塗布するための糊塗布装置 2 2が設けられ、ピン i 24 Aの上部には搬送される連統用紙 2 1 A , 2 I Bを押圧して接^させるためのハネ車 2 3 が設けられている。ここで、検知部 2は糊塗布装置 2 2 の上方に位置し、さらにこの上方にあってピン市 24 A を介して、矢印 E方向に送出される連統 ffl紙 2 1 Aに糊が塗布された段階で、紫外線源 1 は糊に紫外線 B Lを照射するとともに、検,知部 2は糊からの蛍光及び外乱光

L 1 と外乱光 K L 2のみを効率良く検知するようになつている。

第 3図は糊付検知装置の回路系をプロック構成で示しており、以下にその詳細を説明する。

1)紫外線源 1 ；

紫外線源 1には蛍光灯型ブラックライト等が使用され、搬送される連続用紙 2 1 Aに塗布された糊 3 0 (予め蛍光剤が添加されている）に紫外線 B Lを照射するようになっている。そして、照射する紫外線強度を時間的に一定に保つとともに、糊 3 0の蛍光を安定化するために高周波電力（ 2 0 K H z程度）を使用して蛍光灯型ブラックライトを高周波点灯させている。さらに検知部 2の受光面と紫外線源 1 とが 4 5。になる様に配置する：：とにより、紫外線源 1 の発する紫外線 B Lが直接検知部の受光面に入射する入射効率を削減し、 S Z N比を向上させている。なお、紫外線源の光量変化（劣化）に関する対策は次のようにする。すなわち、経験に基づいて糊量を作業者プリセットする際、この光量変化が問題となる。そこで紫外線源の光量変化の影響を除去するため、紫外線強度を測定する機構をセンサーへッド部に別途設け、この紫外線強度で糊量の発光信号を除算し信号を規格化する。そして、この値を基準データと比較して、光量変化に対応する。

2 )検知部 2 ；

検知部 2は第 4図に示すような構造をしており、受光フィード 4 3 , 4 4から受光した蛍光及び外乱光 K L 1 と外乱光 K. L 2とを電気信号に変換して信号処理し、検知 ί '号 K S 1 として信号コード 4 により装置本体 1 0へ伝送するようになっている。検知部 2の内部には、可視光に測定波長をするフォトダイオード 4 1 , 4 2が使用され、紫外線源 1 により発光した糊の蛍光及び外乱光 K L 1 と外乱光 K L 2を受光して光電変換を行なうようになっており、そのため、フォトダイオード 4 1 , 4 2 の出力極性は逆転されている。また、フォトダイオードの特性としては測定視界の広いものが使用され、受光部の形状あるいはレンズ系で測定視界を簡単に設定出来るようになっている。

フォトダイオード 4 1 , 4 2の出力は、コードで基板 5 5に入力されるようになっている。基板 5 5上には、 I Cからなる 3つの演算增蝠器 5 1 , 5 2 , 5 3と增器 5 4 とが設けられている。このような検知部 2は、第 5図に示すような回路構成になっており、フォトダィォード 4 1 , 4 2 により受光部 4 0が、演算増幅器 5 1 〜 5 3 により演算问路部 5 0が構成されている。受光部 4 0のフォトダイォ一ド 4 1 , 4 2力、らは、互いに逆の極性敏の受光信兮 S D 1 , S D 2が演算回路部 5 ϋの演算増幅器 5 1 , 5 2に入力されており、演算増幅器 5 1 , 5 2からの演算^号 D S 3 , D S 4が演算増幅器 5 3に入力され、 2つの受光信号 D S 1 , D S 2の差つまり、糊の蛍光を示す蛍光発光 i'号 D S 5が増幅器 54に入力され、検知^号 K S 1が出力される。すなわち、この検知部 2では、 2つのフォトダイオード 4 1 , 4 2からの演算信号 D S 3 , D S 4の ί言号レベルを差引き、蛍光発光 i 号 D S 5とすることで受光された蛍光の発光強度を弱めることなく、外乱光の影響を除去しかつ S ZN比を向上するようにしている。

3)アナログ信号増幅器 3 ；

アナログ信号増幅器 3は、 MO S型入力オペアンプ等の 2つの溃算増幅器で構成されており、検知部 2で受光され光電変換された検知信号 K S 1をより判別しゃすく、かつ S Z N比を向上させて後段回路へ出力するようになつている。

4)装置本体 1 0 ；

a)判定部

① AZD変換部 1 1

A ZD変換部 1 1 はタイミングパルス制御回路、クロック発生回路、サンプルホールド回路、 AZD変換回路等で構成されており、アナログ i 号増幅器 3からの検知 i 号 K S 2をサンプリングしてデジタル i 号に変換し、制御用ワンボードコンピュータ 1 2に入力するようになつている。タイミングパルス制御回路は、制御用ワンボ一ドコンピュータ 1 2から送られて来る制御パルスにしたがってサンプルホールド回路及び A Z D 変換回路の動作タイミングを制御するクロック発生回路から発生した一定周期のクロックパルスを、 AZD 変換回路にクロック入力することで A /D変換に必要な時問を決定している。サンプルホールド回路は、 A ZD変換している間の変換^差をなくすため AZD変換時にアナログ電圧をサンプリングし、その時のデー夕値に固定しておくようになっており、ここでは 1〜

1 ϋ K H z程度でサンプリングを行なっている。 AZD変換回路は、市販の 8 b i t あるいは 1 0 b i t の逐次変換型 AZD変換 I C等を使用しており、入力側はバイポーラ入力とし、入力信号の範囲を広く取つて路全休を単純化し、かつ出力側には各ビッ卜に対しバッファを組込んで雑音等の対策をしている。

②制御用コンピュータ 1 2 ;

制御用コンピュータ 1 2は、ワンボードコンピユータで成り、中央処理装置（ C P U ) 、記憶装置 (R AM, E P R O M) 、入出力インタフェース

( P P I ) , デコ一ク，夕イマ等から構成きれている。入出力ィンタフユースを介して前段回路より入力される糊が ^全に付いている時の i 号強度と、糊が全く付いていない時の i '号強度との 2つの値から不良品になる i 号強度を割出し、その値を判定値として記憶装置に記億しておく。とくに、作業者の個人差をなぐすために品目別糊量管理データを経験から作成し、最適糊 Sプリセットシステムを構成する。その際、糊量が過多および不足する際の信号値にそれぞれ 0 K値およびその以上の注意レベルを設けて糊付状態の制御をする。その後、逐次入出力ィンタフユースから読み込んだ入力信号値と、記億装置に^億している判定値を中央処理装置で比較して糊付不良の有無ないしは程度を判別し、糊付不良と判断ざれると中央処理装置は入出力ィンタフユースを介し、判定信号 H Sを算出して警報装置 1 3に入力する。また、予め糊の量に対応した値を（デジタル値）記憶装置に記憶しておき、上記のようにして読み込んだ入力信号を判断して、ディスプレイ 1 0 ◦に表示するようにしている。

③警報装置 1 3 ；

警報装置 1 3はリレーシーケンス等で構成され、制御用コンピュータ 1 2からの判定信号 H Sで警報ブザ一 1 5等を動作させる制御 i 号 P S 1を出力したり、ランプ 1 9を発光させるための制御信号 P S 2を操作部 1 4へ入力する。

b)操作部 1 4 ;

操作部 1 4 は電源スイッチ 1 6，リセットスィッチ 1 7 , ランプ 1 8 , 1 Qから構成されており、作 ¾が糊付不良検知装置を作動させ、かつ糊付け状況を確認し、糊付不良発生時に装置本体 1 0をリセットして再度検知可能な状態に復帰させるようになつている。作業者は、検知装置を使用する際、電源スィッチ 1 6を押し、糊付不良が発生してその対策が終了した後にリセットスイツチ 1 7を押すようにしている。このような構成において、丁台加工機に使用される糊付不良検知装置の動作について説明する。

まず、糊付不良検知装置を第 1図の如く丁合加工機にセッ卜して、糊塗布装置 2 2には予め蛍光剤を添加した糊 3 0を入れておく。そして、作業者が丁台加工機の動作時に装置本体 1 ϋに設けられた電源スィツチ 1 6をォンして、糊付不良検知装置を稼動させる。ロール 2 0 Α より送出される連続用紙 2 1 Αに糊塗布装置 2 2で糊 3 0が塗布され、紫外線源 1 により励起された糊 3 ◦の蛍光及び外乱光 K L 1 と外乱光 K L 2とが検知部 2で検知される。アナログ信号増幅器 3を介して、装置本体 1 〇に入力され、 A Z D変換部 1 1 , 制御用コンビユー夕 1 2，警報装置 1 3で処理され、操作部 1 4のランプ 1 8が点灯されて糊付状況が良好であることが表示される。ここで、連続 ffl紙 2 1 Aの糊付けに不良が発生すると、検知部 2により検知されて、装置本体 1 0に設けられている警報ブザー 1 5より音が発せられるとともに、操作部 1 4のランプ 1 9が点灯されて、作業者に警 S-を発する。作業者は、丁台加工機を停止させたりして連銃用紙 2 1 A , 2 1 Bの糊付不良等をチェックした後、操作部のリセットスイッチ 1 7を押して、装置本体 1 〇をリセッ卜し再び丁合加工機を動作させる。また、この糊付不良検知装置では糊の量をディスプレイ 1 0 ◦で表示しているので、作業者が糊の量-をチェックすることにより糊付けの品質を管理することもできる。

なお、糊の中に含有させる蛍光剤量としては、 1 %〜 5 %の水溶液を 0 . 3 %〜 1 0 %の比率で含有させると良く、実施例では 4 %水溶液を 1 %の比率で含有させた。糊に蛍光剤を添加する際には、ワンショットで規定量の添加が可能な自動計量添加装置を利用してもよい。また、均一に糊と蛍光剤を混台するには、撹拌槽の内側にテフロン（登録商標）加工して糊の付着を防止する。また、上述の施例では装置本体 1 0内の制御用コンピュータ 1 2にワンボ一ドコンピュータを使用したが、パーソナルコンピュータを使用してもよい。また、警報ブザー 1 5，ランプ 1 8 , 1 9を使用して作業者に警報を発したが、警報装置 1 3よりの出力信号で直接機械を停止させるようにしてもよい。複数の検知部 2を 1つの判定部で判定するような場合は、判定部にマルチプレクサ路を組込み検知^号を逐次比較するようにしてもよい。さらに、糊付不良検知装置を複数台ォンライン配置し、糊量の ^理を一元化することも可能である。第 6図は、本発明の糊付検知装置を製函機の糊付装置に使用した様子を示している。糊付不良検知装置は、糊付装置の支持部材〗 4 5に紫外線源 1 0 1 , 検知部 1 0 2 , アナログ増幅器 1 0 3を取付け、各部を信号コード 1 04 , 1 0 5及び電源コード 1 0 6により装置本体 1 1 ◦ と接続しており、製函機から搬送される展開シ — ト 1 5 0の糊付不良ないしは程度を検知するようになつている。

第 7図は、糊付装置と、紫外線源 1 0 1 , 検知部 1 0 2との位置関係を示しており、上記筇 6図を参照して説明する。糊付装置には展開シート 1 5 ◦を搬送する搬送用ベル卜 1 4 3 A , 1 4 3 Bが設けられ、ローラ 14 6上の展開シート 1 5 ◦を矢印 F方向に搬送するようになつている。ローラ 1 4 6上部には糊車 1 4 2が設けられ、糊車駆動用ギヤ 1 4 3により矢印 G方向に回転されるようになつており、糊車 1 4 2は回転しながら口ーラ 1 4 6上の ¾開シートュ 5 0に糊を塗布するようになっている。糊車 1 4 2右方には、糊車 1 4 2に糊を塗布する糊舟 1 4 1 と、この糊舟 1 4 1 に糊を供給する糊タンク 1 4 0 とが設けられている。ここで、紫外線源 1 0 1 及び検知部 1 0 2 は糊車左方に図示の位置に取付けられ、紫外線源 1 0 1 で糊が塗布された展開シート 1 5 0 に紫外線 B Lが照射されるとともに、検知部 1 0 2で糊の発光 K Lが検知されるようになつている。ここでは、上記丁台加工機の場台と異なり、検査対象が連続用紙ではなく、展開シート 1 5 0であるため、被検查対象となる展開シート 1 5 0のワークが検知部 1 0 2 の視界内にあるかどうかを判別しなくてはならない。このため、 ①検知部 1 ◦ 2の前の一定位置に光電スィッチを設け、 ②搬送用ベルト 143 A, 14 3 Bの駆動部にロータリエンコーダを設けて速度をリアルタイ厶で検知し、 ①， ②のデータから光電スィッチがォンした後、遅延時間を持って検知部 1 0 2がオン · オフを繰返すようになっている。

このような構成における、糊付検知装置の動作を説明する。

まず、糊付検知装置を第 6図の如く製函機の糊付装置にセッ卜し、糊タンク 1 4 0には予め蛍光剤を添加した糊を入れておく。そして、作業者は、製函機の作動前に装 S本体 1 1 0の電源スィツチ 1 1 6をオンにしておき、製函機を動作させ印刷された展開シート 1 5 0が搬送べルト 143 A_f 1 4 3 Bによりローラ 14 6上を搬送させる。そうすると、上述のようにして検知部 1 ◦ 2がォン * オフされるとともに、糊の中に含入されている蛍光剤が励起されて上記のようにして発光 K Lが検知され、操作部 14のランプ 1 1 8が点灯されて糊付状況が良好であることが表示される。ここで、展開シート 1 5 ϋの糊付に不良が^生すると、警報ブザー 1 1 5及びランプ i l gの点灯により作業 ·に糊付不良の警告がされるので、製函機を停止させたりして展閗シート等をチェックする。その後、リセットスイッチ 1 1 7を押して、装置本体 1 1 0をリセットして再び作業を続ける。さらに、上記の場合と同様にディスプレイ 1 0 0により糊付けの品質管理をすることもできる。

次に、上記の糊付検知装置を製本機の糊付装置に使用した例について説明する。

第 8図は糊付検知装置を製本機の糊付装置に使用した様子を示している。糊付検知装置は糊付装置 2 6 1 の支持部材 2 6 4 に紫外線源 2 ◦ 1，検知部 2 0 2 , アナ口グ増幅器 2 0 3を取付け、各部を信号コード 2 0 4 , 2 0 5及び電源コード 2 0 6により、装置本体 2 1 〇と接続されており、製本機から搬送される製作中の本 2 7 0の糊付不良ないしは程度を検知するようになっている。

第 <3図は製本機と紫外線源 2 0 】，検知部 2 0 2との位置関係を示しており、上記第 8図を参照して説明する。製本機には糊付装置 2 6 】が設けられており、下部に設けられた糊供給パイプ 2 6 3より糊タンク 2 6 5力、らの糊が供給され、糊付け装 ^ 2 6 1 内に受溜されるようになっている。搬送用レール 2 6 0により矢印 K方向に製作巾の本 2 7 0が搬送されて来ると、糊付け装置 2 6 1 内に設けられた糊付ロール 2 ら 2 A , 2 6 2 Bの回転により本 2 7 ϋの端 ώに糊が塗布されるようになつている ₍ ここで、紫外線源 2 0 1及び検知部 2 0 2は糊付装置 2 6 1の左方部に図示の位置に取付けられ、糊が塗布された本 2 7◦の端面に紫外線源 2 0 1 により紫外線 B L が照射され、検知部 2 0 2で糊の発光 K Lが検知されるようになっている。また、ここでは上述の製函機の場合と同様に光電スィッチ，ロータリエンコーダで検知部 2 0 2がオン · オフされるようになっている。

このような構成における、糊付検知装置の動作を説明する。まず、糊付検知装 Sを笫 8図の如く製本機の糊付装置 2 6 1にセットし、糊付装置 2 6 1内には上記の如く糊タンク 2 6 5より予め蛍光剤を添加した糊を供給しておく。そして、作業者は製本機の動作時に装置本体 2 1 ◦の電源スィッチ 2 1 6をオンにしておく。本

2 7 ◦が搬送用レール 2 6 0により搬送され、糊付口— ル 2 6 2 Α , 2 6 2 Βにより、本 2 7◦の端面に糊が塗布される。紫外線源 2 0 1 により糊の中に含入されている蛍光剤が励起されて、発光 K Lが上述のようにして検知部 2 0 2で検知され、操作部 1 4のランプ 2 1 8が点灯されて糊付状況が良好であることが表示される。ここで、本 2 7 ϋの糊付に不良が発生すると、警報ブ

2 1 5及びランプ 2 1 9の点灯により、作業者 Ίこ不良の警告がされるので、製本機を停止させたりして本 2 7◦ 等をチェックする。さらに、上記の場合と同様に本体装置内のディスプレイ 1 0 0により糊付けの品質管理をすることもできる。その後、リセットスィッチ 2 1 7を押し装置本体 2 1 0をリセッ卜し、再び作業を続ける。笫 1 0図は、この発明の一^施例である糊塗布量制御装！:を糊付加工機に使用した様子を示している。糊塗布量制御装置は、発光部 3 0 1 , 検知部 3 2 0 , アナログ信号増幅器 3 0 3と、装置本体 3 1 0から成る糊塗布量検知部と、糊用タンク 3 0 5 , 空電変換装置 3 04 , 糊吹き出しノズル 3 ◦ 7とから成る糊塗布部とで構成されている。各部は信号コード 3 0 2 A〜 3 0 2 D及びパイプ 3 0 6 A, 3 0 6 Bで接続されており、ローラ 3 3 1 の回転（矢印 M方向）で搬送（矢印 N方向）される連続用紙あるいは連続フィルム等のシート類 3 3 0の所定位置に糊を予め設定された量で一定に糊を塗布するようになっている。装置本体 3 1 0には、その正面パネルに電源スィッチ 3 1 6 , リセットスィッチ 3 1 7 , 制御開始スィッチ 3 1 4 , 基準値入力スィッチ 3 1 5 , レベルメ一夕 3 1 8 , デジタル入力スィツチ 3 1 9が設けられている。

第 1 1図は糊塗布量制御装置の回路系をブロック構成で示しており、以下にその詳細を説明する。

1)発光部 1 ；

発光部 3 ϋ 1 には蛍光灯型ブラックライト等が使用され、搬送されるシート類 3 3 ϋに塗布された糊 34 0 (予め蛍光剂が添加されている）に紫外線 B Lを照射するようになっている。そして、照射する紫外線強度を時 P 的に一定に保つとともに、糊 3 4 0の発光を安定化するために、高周波電力（ 2 0 K H z程度） K Dが装置本体 3 1 0より供铪され、蛍光灯型ブラックライ卜が高周波点灯されている。さらに、検知部 3 2 0の受光面と発光部 3 0 1 とがほぼ 4 5。になるように配置することにより、発光部 3 0 1 の発する紫外線 B Lが直接検知部の受光面に入射する入射効率を削減し、 S Z N比を向上させている。

2)検知部 3 2 0 ；

検知部 3 2 0は、レンズ等の光学系よりなり、糊 3 4 0の発光 K Lを効率良く受光して光電変換部 3 2 1 へ集光するための受光部 3 2 2と、可祝光に測定波長を有するフォ卜ダイォ一ドが使用され、受光部 3 2 2により集光した糊の発光 K Lを受光して光電変換を行なう光 ¾変換部 3 2 1 とから構成されている。フォトダイォードの特性としては、測定視界の広いものが使用され、受光部 3 2 2の形状あるいはレンズ系で測定視界を簡単に設定出来るようになつている。さらに、糊 3 4 ◦の発光 K Lだけを選択して受光する。その際、外来光の i 号への影響を非常に少なくなるために受光部 3 2 2の前面にフィルタ F Lを取付けてもよい。また、紙と糊の区別を明確にするために検知部 3 2 0を 2つ利用することもできる。

3)アナ口グ信号増幅器 3 0 3 ；

アナログ信号 ¾幅器： 0 3は、 Μ 0 S型入力オペアンプ等の 2つの演算増幅器で構成されており、検知部 3 2 0で受光され光電変換された検知信号 K S 1 をより判別しやすく、かつ S 比を向上させて後段回路へ出力するようになっている。

4)装置木体 1 0 ；

a)判定部

① A D変換部 3 1 1

A / D変換部 3 ] 1 は、図示しないタイミングパルス制御回路、クロック発生回路、サンプルホールド回路、 AZD変換回路^で構成されている。アナログ i 号増幅器 3 0 3からの検知信号 K S 2をサンプリングしてデジタル ί言号に変換し、制御用ワンボードコンビユー夕で成る C P U部 3 1 2に入力するようになっている。上記タイミングパルス制御回路は、 C P U部 3 1 2から送られて来る制御パルスにしたがってサンプルホールド回路及び A Z D変換回路の動作タイミングを制御するクロック発生回路から発生した一定周期のクロックパルスを、 AZD変換路にクロック人力することで A Z D変換に必要な間を決定している。サンプルホールド回路は、 A ZD変換している間の変換誤差をなくすため Aノ D変換時にアナログ電圧をサンプリングし、その時のデータ値に固定しておくようになっており、ここでは 1〜 1 0 K H z程度でサンプリングを行なっている。 AZD変換回路は市販の 8 b i t あるいは 1 0 b i t の逐次変換型 A/D変換 I C等を使用しており、入力側はバイポーラ入力とし、入力信号の範囲を広く取って回路全体を単純化し、かつ出力側には各ビッ卜に対しバッファを組込んで雑音等の対策をしている。

② C P U部 3 1 2 ；

C P U部 3 1 2は、ワンボ一ドコンピュータからなり図示しない中央処理装置 ( C P U) 、記 i ;装置 (RAM, E P R OM) 、入出力インタフェース

(P P I ) , デコ一夕，タイマ等から構成されている。入出力ィンタフユースを介して前段回路より入力される糊が所定量付いている時の信号強度と、糊が所定量付いていない時の信号強度との 2つの値から不良品になる信号強度を割出し、その値を判定値として記憶装置に記億しておく。その後、逐次入出力ィンタフェースから読込んだ人力信号値と、記憶装置に記憶している判定値を中央処理装置で比較して糊塗布量を判断し、糊塗布量が不適と判断されると中央処理装置は人出カインタフニースを介し、デジタル ί§号の糊≤制御信号 H Sを算出して D ZA変換部 3 1 3に入力する。また、予め糊の塗布量に対応した値（デジタル値）を S準値入力スイツチ 3 1 5 及びデジタル入力スィツチ 3 1 9で記憶装 Sに記憶しておき、上^のようにして^込んだ入力信号を判断して、糊≤制御号 H Sを出力するとともに、逐次レベルメ一夕 3 1 8に表示するようにしている。また、リセットスイッチ 3 1 7と制御開始スィツチ 3 ] 4 とが設けられており、作業者が糊塗布量制御装置を使用する際、電源スイッチ 3 ] 6をオンにして、デジタル入力スィッチ 3 1 9で糊の塗布量を設定し、基準値入力スィツチ 3 1 5にて入力後、制御開始スィツチ 3 1 4を押して装置を動作させるようになつている。糊塗布量の ¾：定値を変更したい時には、リセットスィッチ 1 7を押して上記動作を繰返し、新規にデータ入力をするようになってい ) o

b)DZA変換部 3 1 3

Dノ A変換部 3 1 3は、 C P U部 3 1 2により入力された糊量制御信号 H Sをアナログ信号の制御信号 A S に変換して空電変換装置 3 04に入力する。

5)糊塗布部

a)空電変換装置 3 04 ;

空電変換装置 3 ◦ 4は、装置本体 3 1 ◦からの制御 0·号 A Sに基づき、糊用タンク 3 0 5のパイプ 3 0 6 A から供給されている糊に空気圧を加えノズル 3 0 7からシ一ト類 3 3 0上に一定量の糊を塗布する。

このような構成において、糊付加工機に使 fflされる糊塗布 S制御装置の動作について第 1 2図のフローチヤ一卜を参照して説明する。

まず、糊塗布量制御装置を第 1 0囟の如く糊付加工機にセットして、糊用タンク 3 0 5には予め蛍光剤を添加した糊 34 0を入れておく。そして、作業者が糊付加工機の動作時に装置本体 3 1 0に設けられた電源スィッチ 3 1 6をオンして、デジタル入力スィッチ 3 1 9で予め糊の塗布量を設定しておき基準値入力スィツチ 3 1 5を押す。次に、制御開始スィツチ 3 1 4をオンにすると、発光部 3 0 】のブラックライトが点灯され（ステップ S 1 ) 、糊塗布量制御装置が稼動される。ロール 3 3 1 により搬送されるシート類 3 3 0に糊吹き出しノズル 3 0 7より糊 34 0がシート頹 3 3 0の所定位置に塗布される。発光部 3 0 1からの紫外線により励起された糊 34 ϋの発光 K Lが検知部 3 2 0で検知されステツプ S 2 ) 、検知部 3 2 0の受光部 3 2 2を介し、光電変換部 3 2 1で光電変換される（ステップ S 3 ) 。検知信号 K S 1がアナログ信号増幅器 3 0 3で増幅され（ステツプ S 4 ) 、検知信号 K S 2として装置本体 3 1 〇に人力され、 A Z D変換部 3 1 1で A ZD変換され（ステップ S 5 ) 、 P U部 3 1 2に人力される。 C P U部 3 1 2は、上記デジタル人力スィッチ 3 1 9で入力された設定値と上記 A Z D変換部から入力されたデジ夕ル f 号値とを比較し、糊適 S値を算出して、設定値と J4なる場合（ステップ S 6 ) 、新規に糊 S制御号 H Sが出力されて D Z A変換部 3 1 3に入力され、 D Z A変換され (ステップ S 7 ) 、制御 ί3号 H Sが空電変換装置 3 0 4 に入力され、糊吹き出しノズル 3 0 7力、らの糊 3 4 0の塗布量が制御される（ステップ S 8 ) 。また、糊塗布量が適量であれば、糊量制御 ^号 H Sは初期設定された値のままで、糊塗布量は一定となる（ステップ S 6 , S 9 , S 2 ) ο

一方、糊塗布量を変更するときには、一回リセットスイッチ 3 1 7を押して装置本体 3 1 0をリセットした後、再度、基準値入力スィッチ 3 1 5 , デジタル入カスイツチ 3 1 9で塗布量を設定した後、制御開始スィッチ

3 1 4を押し装置を動作させる。また、この糊塗布 S制御装置では糊の量をレベルメータ 3 1 8で表示しているので、作業者が糊の量をチユックすることにより、容^ に糊付けの品踅を管理することができる。

なお、糊の中に含有させる蛍光剂 Sとしては、蛍光剂の 1 %〜 5 96の水溶液を 0 . 3 %〜： ί ◦ %の比率で含有させると良く、実施例では 4 %水溶液を 1 ？の比率で含おさせた。また、上述の実施例では装置本体 3 1 0内の C P U部 3 1 2の制御用コンピュータにワンボ一ドコンピュー夕を使用した力く、パーソナルコンピュー夕を使用してもよい。さらに、取り込んだ^号を減算処理する方法として、施例では制御用演算回路を使用したが、予め組み込んだ電算機プログラムにより出力^を算出してもよい。また、複数の検知部 3 2 0を 1つの判定部で判定するような場台は、判定部にマルチプレクサ回路を組込み検知信号を逐次比較するようにしてもよい。また、この ¾施例では、検知手段として蛍光発光を光学的に検知する方法をとつたが、従来からの静電容量センサ方法等他の検知手段を使用してもよい。また、糊塗布手段としてはノズル方式を使用したが、ボールペン方式等他の塗布手段を使用してもよい。さらに、実施例では、糊量制御手段として空電変換装置を使用したが、ノズルの開閉度を変えて糊≤を制御してもよい。

産業上の利用可能性

この発明の蛍光発光性による検知物の検知方法及び装置は、丁合加工機、製函機、製本機等の装置における糊付工程において、糊付不良個所の有無ないしは糊付程度を検査するのに利 fflできるものである。

Claims

詰求の範囲

1 . 蛍光光体を有した検知物に、紫外線を照射し、前記蛍光発光体の蛍光を受光素子で検知するようにした検知物の検知方法において、前記受光素子を少なくとも 2つ以上設け、各受光素子の出力値を減算処理することにより、前;!己検知物を外乱光等の影響を受けずに検知するようにしたことを特徴とする蛍光発光体による検知物の検知方法。

2 . ¾光発光体を有した検知物に、紫外線を照射し、前記蛍光発光体の蛍光を受光素子で検知するようにした検知物の検知方法において、前記受光素子を少なくとも 2つ以上設けるとともに紫外線強度を測定するセンサーを設け、各受光素子の出力値を除算、減算処理し、かつ前記紫外線強度で検知物の発光信号を除算して規格化し、この値を予め人力した基準データと比較することにより、前記検知物を外乱光等の影響を受けずに検知するようにしたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の蛍光発光休による検知物の検知方法。

3 . 搬送されるシー卜類に自動的に糊を塗布するとともに、所定の加工作業を行なう方法において、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、前記シート類に前記蛍光剤が添加された糊を塗布した段階で、前糊に紫外線を照射してその発光量を受光素子により検知することにより、糊付不良の有無ないしは S度を判別するようにしたことを特徴とする糊付検知方法。

4 . 搬送されるシート頹に £i動的に糊を塗布するとともに、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、所定の加工作業を行なう装置において、前記搬送されるシート類に前記糊が塗布された段階で、前記糊に紫外線を照射する光源手段と、この光源手段により発光した前記糊の発光≤を受光素子により検知する検知手段と、この検知手段からの検知^号で糊付不良の有無ないしは程度を判別するとともに、所定の場合に不良の発生を警告する判定手段とを設けたことを特徴とする糊付検知装置。

5 . 前記糊の発光量を受光素子により検知する検知手段が検知部からなり、この検知部は受光した蛍光及び外乱光とを電気信号に変換して信号処理し、検知 ft号として i 号コ一ドにより装置本体へ伝送するようになっていることを特徴とする請求の範囲笫 4項記載の糊付検知

6 . 前記検知部には可視光に測定波長を有する光電変換素子が使用され、それにより発光した蛍光及び外乱光を受光して電気信号に光電変換することを特徵とする請求の範囲笫 5项記載の糊付検知装置。

7 . 前 ^判定手段がタイミングパルス制御回路、クロック允生 lnl路、サンプルホールド回路、 A Z D変換回路からなる Aノ D変換部、制御用コンピュータおよび警 S 1 報装置とからなり前記検知^号と制御用コンピュータの記憶装置に記億された判定値とを比較し、糊付不良のときに前記警報装置を作動させることを特徵とする請求の範 E!第 4項記載の糊付検知装置。

8 . 搬送されるシート類に自動的に糊を塗布するとともに、前記糊に予め蛍光剤を添加しておき、所定の加工作業を行なう装置において、前記搬送されるシート類に前記糊が塗布された段階で、前記糊に紫外線を照射する光源手段と、この光源手段により発光した前記糊の発光量を受光素子により検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号で前記シー卜類に塗布された糊の量を判断し、逐次糊の塗布量を制御する制御データを出力する糊塗布量制御手段と、前記制御データに基づいて前記シー卜類に糊を塗布する糊塗布手段とを具備したことを特徴とする糊塗布量制御装置。

9 . 前記糊塗布量制御手段が品目別糊量管理デー夕を用いた最適糊量プリセットシステムにより制御されることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の糊塗布量制御

1 〇 . 前記糊塗布量制御手段が発光部検知部、了ナログ β号増幅器、装置本体からなる糊塗布量検知部からなり糊用タンク、空電変換装置、糊吹き出しノズルとからなる糊塗布部と、 ίϊ号コードおよびパイプで接統されており、ローラの回転で搬送される連続用紙あるいは 82

連続フィルム等のシート類の所定位置に糊を前記糊塗布

S制御手段から出力された制御データにより予め設定された量で一定に塗布することを特徴とする請求の範囲第

8項記載の糊塗布量制御装置。