特許 6187821 検知マークを用いた折れ込み検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6187821

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】検知マークを用いた折れ込み検出方法

(51)【国際特許分類】

   B42C 1/12 20060101AFI20170821BHJP

   B65H 43/04 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   B42C1/12

   B65H43/04

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-6759(P2014-6759)

(22)【出願日】2014年1月17日

(65)【公開番号】特開2015-134463(P2015-134463A)

(43)【公開日】2015年7月27日

【審査請求日】2016年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】303017679

【氏名又は名称】独立行政法人 国立印刷局

(72)【発明者】

【氏名】中島 候貴

(72)【発明者】

【氏名】大薗 幸市

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 公平

【審査官】 吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０８０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３７２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１８２８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３９６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−３６１０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１８４９９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４２Ｃ １／１２

Ｂ６５Ｈ ４３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冊子の中味を構成するシート状部材を丁合い及び中綴じした状態で搬送する冊子製造装置の機上において、前記部材に発生した折れ込みを検出する方法であり、折れ込みを検出したい前記部材の任意の位置に、あらかじめ印刷により任意の色でマークを付与し、前記冊子製造装置の搬送ラインにおいて、前記部材が搬送途中で一旦静止する箇所の直上に設置した光電センサから光を照射し、前記任意の位置にあるマークが前記照射光を受けた際に反射する光量を前記光電センサの受光部において検出し、前記受光部において検出した値と、あらかじめ設定してある値との差異を判定手段により判定し、前記検出値とあらかじめ設定してある値とに差異があった場合、折れ込みが発生したと判定する、検知マークを用いた折れ込み検出方法。

【請求項2】

冊子の中味を構成するシート状部材を丁合い及び中綴じした状態で搬送する冊子製造装置の機上において、前記部材に発生した折れ込みを検出する方法であり、折れ込みを検出したい前記部材の任意の位置が、部材の種類に関わらず同様である場合、それぞれの部材の前記任意の位置に、あらかじめ印刷により部材ごとに色が異なるマークを付与し、前記冊子製造装置の搬送ラインにおいて、前記部材が搬送途中で一旦静止する箇所の直上に設置した光電センサから光を照射し、前記任意の位置にあるマークが前記照射光を受けた際に反射する光量を前記光電センサの受光部において検出し、前記受光部において検出した値と、あらかじめ設定してある値との差異を判定手段により判定した結果、前記検出値のうち一つでもあらかじめ設定してある値と差異があった場合、折れ込みが発生したと判定する、検知マークを用いた折れ込み検出方法。

【請求項3】

前記シート状部材の折れ込みを検出したときに、当該の折れ込みを知らせるための警報手段を備えたことを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の折れ込み検出方法。

【請求項4】

前記シート状部材の折れ込みを検出したときに、折れ込みが発生していると判定された前記シート状部材を、冊子製造装置から自動的に排出する排出手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の折れ込み検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート状部材で構成した冊子を製造する際の搬送工程または丁合い工程において、前記部材に発生した折れ込みを冊子製造装置の機上において検出する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

旅券冊子、預金通帳、学生証等の冊子は、冊子の中味のページを構成する部材を必要枚数丁合いし、丁合いした部材を糊付け、縫製、針金綴じ等の手段により中綴じして、表紙を貼り付け、中綴じした部分に沿って折り、余白部分を断裁して製造している。中味のページを構成する部材は、矩形状の紙やプラスチックシートが主に用いられるが、これらの部材を機械搬送する工程や積み込み等の人的取り扱い時において、紙やプラスチックシートの一部が折れ込む事象（以下、折れ込みという）が発生する場合がある。

【0003】

折れ込みは、紙やプラスチックシート等の部材の投入時に人的扱いによって生じる場合のほか、これら部材の一部が製造工程内の搬送ライン上において機械部品と接触することにより発生する場合が多い。

【0004】

折れ込みが発生している冊子を断裁した場合、前記冊子の折れ込んだ部分を展開すると、正規の製品規格寸法から外れた形状不良となるため、これまで以下の特許文献等に記載する解決法が考えられてきた。

【0005】

特許文献１では、ウェブ状（帯状）の印刷シートを、印刷機の排出部に連結したシート折り機により、所定の形状に連続的に折り加工する際に発生する内折れ、外折れ、破れ等について、印刷シートの端面部を観察して、欠陥を検出する監視装置を開示している。

【0006】

特許文献２では、枚葉紙を一定数量ごとに集積する際、矩形状の紙葉を１枚毎に搬送する途中で発生する角折れについて、搬送方向の折れ、長さ及び搬送方向と直行する方向の折れ、長さを測定することによって、角折れを検知する装置を開示している。

【0007】

特許文献３では、印刷した折り丁を一定部数毎集積した状態で、折り丁の落丁、乱丁等の丁合い不良について、落丁や乱丁を防止するため、折り丁の背に付された背標の配列パターンを、検出カメラで画像として取り込み、モニタに表示された画像を作業者が目視することによって、一定の配列パターンであることを確認する技術を開示している。

【0008】

特許文献４では、冊子の中味を形成する紙やプラスチックシートなどの部材を必要数量丁合いした後、丁合い部材を綴じ込み部に搬送するまでの機上の工程において、丁合い部材の四隅または中央と四隅の厚さをそれぞれ検出し、厚さの測定結果を照合、またはそれぞれの測定結果とあらかじめ記憶させてある数値とを照合し、それぞれ検出した測定値に異なる値があった場合や、あらかじめ記憶させてある数値と異なる測定値があった場合は、当該の丁合い部材に角折れが発生したと判定し、製造工程から排出する方法を開示している。

【0009】

【特許文献1】特開２００１−３９６２３号公報

【特許文献2】特開昭５９−１８４９９４号公報

【特許文献3】特公平８−１３５７７号公報

【特許文献4】特開２００９−１３７２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、特許文献１及び２に記載された技術は、折り丁や枚葉紙を所定の複数枚毎もしくは一枚毎に搬送する過程において角折れを検出するもので、角折れ検知センサを通過してから、集積部（丁合い部）に至るまでの間に、角折れが発生した場合は感知することができず、また、必要数量集積した状態の部材に発生した折れ込みを検出できるものではない。

【0011】

特許文献３に記載された技術は、折り丁が丁合いされた状態で、落丁や乱丁の有無を検出カメラで得た画像から確認するものであり、折り丁に発生する角折れの検出可否については記載がない。

【0012】

特許文献４に記載された技術は、紙やプラスチックシートなど部材の厚さにばらつきがある場合や、角折れ、折れ込みの形状により測定部の厚さに変動があった場合は、その大きさによって誤検知となり、角折れが検出できないという問題がある。
以上のように、紙やプラスチックシートなどの部材を必要数量丁合いした状態で、前記部材の厚さや、折れ込んだ形状に影響されずに折れ込みを検出する技術は、これまで開示されていないことから、人的確認で補完する必要があった。

【0013】

本発明では、冊子製造装置上において、必要数量集積した状態の部材に発生した角折れ、折れ込みの検出を可能とする方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、冊子の中味を構成するシート状部材を丁合い及び中綴じした状態で搬送する冊子製造装置の機上において、前記部材に発生した折れ込みを検出する方法であり、折れ込みを検出したい前記部材の任意の位置に、あらかじめ印刷により任意の色でマークを付与し、前記冊子製造装置の搬送ラインにおいて、前記任意の位置が搬送途中で一旦静止する箇所の直上に設置した光電センサから光を照射し、前記任意の位置が前記照射光を受けた際に反射する光量を前記光電センサの受光部において検出し、前記受光部において検出した値と、あらかじめ設定してある値との差異を判定手段により判定し、前記検出値とあらかじめ設定してある値とに差異があった場合、折れ込みが発生したと判定するものである。

【0015】

本発明は、冊子の中味を構成するシート状部材を丁合い及び中綴じした状態で搬送する冊子製造装置の機上において、前記部材に発生した折れ込みを検出する方法であり、折れ込みを検出したい前記部材の任意の位置が、部材の種類に関わらず同様である場合、それぞれの部材の前記任意の位置に、あらかじめ印刷により部材ごとに色が異なるマークを付与し、前記冊子製造装置の搬送ラインにおいて、前記任意の位置が搬送途中で一旦静止する箇所の直上に設置した光電センサから光を照射し、前記任意の位置が前記照射光を受けた際に反射する光量を前記光電センサの受光部において検出し、前記受光部において検出した値と、あらかじめ設定してある値との差異を判定手段により判定した結果、前記検出値のうち一つでもあらかじめ設定してある値と差異があった場合、折れ込みが発生したと判定するものである。

【0016】

本発明は、前記シート状部材の折れ込みを検出したときに、当該の折れ込みを知らせるための警報手段を備えたものである。

【0017】

本発明は、前記シート状部材の折れ込みを検出したときに、折れ込みが発生していると判定した前記シート状部材を、冊子製造装置から自動的に排出するものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、中味を構成する紙やプラスチックシート等、事前に検知用マークが付与できる部材であれば、部材の厚さや材質、発生した角折れ、折れ込みの大きさや厚さ等の変動要素に影響を受けることなく折れ込みを検出できる。

【0019】

本発明によれば、折れ込みを検出した不良冊子を自動的に排出するため、折れ込みが原因でシステム全体を停止させる必要がなくなることから、作業能率の低下を防ぐことができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0020】

本発明を実施するための最良の形態について、図を示しながら説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した内容における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。なお、用語の定義として、冊子の中味を構成する紙やシートが単体（１枚）であれば「部材」とし、所定の数量が積載（丁合い）された状態の部材であれば「丁合い部材」とする。

【0021】

冊子の中味を形成する紙やプラスチックシートなどの、部材の折れ込みを検出したい任意の位置に任意の形状及び色のマークを印刷する。マークの検出は、前記任意の位置が搬送途中で一旦静止した状態で、マークの直上に設置した光電センサから光を照射し、前記任意の位置が前記照射光を受けた際に反射する光量を前記光電センサの受光部において検出し、前記受光部において検出した値と、あらかじめ設定してある値とを照合する。

【0022】

このとき、検出値があらかじめ設定した値でなかった場合は、当該の丁合い部材は折れ込みが発生していると判定し、警報を発するとともに冊子製造装置から自動排出する機構とする。

【実施例】

【0023】

本発明の実施例を説明していく。本実施例において、冊子の中味ページを構成する部材は白色紙４枚とし、前記部材の折れ込みを検知したい任意の位置を最上部の白色紙端中央部分とする。また、マークはセンサ及びカメラ等の検出器により検出可能な任意の形状を有しており、付与する方法は印刷又は貼付による方法でもよい。検出・照合要素としては、マークの色反射濃度でも、マークの形状、パターン等でも良いが、本実施例では、図１に示すマークを印刷により付与し、色反射濃度を検知するものとする。

【0024】

（実施例１）
本発明の第１の実施例では、丁合い及び中綴じしたシート状部材の最上部から２枚目の用紙端中央部分に、あらかじめマークを印刷しておく。印刷するマークの形状は、長方形とし、黒色とする。また、前記丁合い部材を搬送する冊子製造装置の機上には、印刷したマークに光を照射し、前記照射光を受けた際に反射する光量を受光部において検出するセンサとして、小型デジタルレーザセンサを設置した。図２はセンサの概観であり、センサヘッドの投光部から光を照射し、反射した光を同ヘッドの受光部により検出するもので、一般的な光電センサの一種である。

【0025】

センサを設置する箇所は、冊子製造装置の機上において、丁合い部材が一旦静止する箇所の上方とし、センサヘッドの投光部及び受光部がマークの直上となる位置とする。 また、前記箇所には、反射光を検出する間、マークを印刷した部材の上に重なっている部材のみを持ち上げる機構として、吸引めくり機構を設ける。

【0026】

図３は、マークを印刷した丁合い部材を搬送し、マークの直上に配置したセンサにおいて、マークを検知する測定部の構成図である。図に示すように、センサを設置した箇所で丁合い部材は一旦静止し、吸引めくり機構により最上部の白色紙のみ上方に持ち上がり、最上部から２枚目のマークを印刷した部分に、センサヘッドの投光部から照射した光が当たる。この場合、マークを印刷した最上部から２枚目の中央部分に折れ込みが発生していなければ、センサで測定した数値は、あらかじめマークがあった場合と仮定した設定値と同値となるため、正常と判定し、冊子製造装置の断裁工程で断裁され、最上部から２枚目の白色紙は、図４に示す正常品が形成される。

【0027】

なお、折れ込みが発生した状態のまま断裁された場合は、図５に示す異常品が形成される。

【0028】

しかし、図６に示すように、折れ込みが発生した状態であれば、マークの直上に配置したセンサで測定した数値は、あらかじめマークがあった場合と仮定した設定値とは異なるため、異常と判定し、警報を発するとともに冊子製造装置より自動排出する。
（実施例２）

【0029】

本発明の第２の実施例では、丁合い及び中綴じした部材の最上部から２枚目と３枚目の用紙端中央部分にあらかじめマークを印刷しておく。印刷するマークの形状は、長方形とする。なお、マークを印刷する箇所が、２枚目と３枚目の部材において同位置となるため、それぞれのマークに異なる２色を用いる。本実施例では、２枚目に印刷するマークを黒色、３枚目に印刷するマークを灰色とする。また、前記丁合い部材を搬送する冊子製造装置の機上に、印刷したマークに光を照射し、当該照射光を受けた際に反射する光量を受光部において検出するセンサとして、小型デジタルレーザセンサを設置した。

【0030】

センサを設置する箇所は、冊子製造装置の機上において丁合い部材が一旦静止する箇所の上方とし、センサヘッドの投光部及び受光部がマークの直上となる位置とする。また、前記箇所には、マークを印刷した部材の上に重なっている部材のみ持ち上げる機構として、サッカーを吸い込み口とした吸引めくり機構を設ける。

【0031】

図７は、マークを印刷した丁合い部材を搬送し、最上部から２枚目の黒色のマークの直上に配置したセンサにおいて、マークを検知する測定部の構成図である。図に示すように、センサを設置した箇所で丁合い部材は一旦静止し、吸引めくり機構により最上部の白紙のみ上方に持ち上がり、最上部から２枚目の用紙端中央部分に折れ込みが発生していなければ、マークの上方に配置したセンサで測定した数値は、あらかじめマークがあった場合と仮定した設定値と同値となるため、正常と判定し、最上部から３枚目の用紙端中央部分に印刷した灰色のマークを検知するために設置した次のセンサの直下まで搬送する。また、次のセンサの直下まで前記部材を搬送する経路上には、前記吸引めくり機構で持ち上げた最上部の白色紙を、持ち上げたまま導くガイドレールを設ける。

【0032】

しかし、図８に示すように、折れ込みが発生した状態であれば、最上部から２枚目の黒色のマークの直上に配置したセンサで測定した数値は、最上部から３枚目に印刷した灰色のマークの測定値となり、あらかじめ黒色のマークがあった場合と仮定した設定値とは異なるため、異常と判定し、警報を発するとともに冊子製造装置より自動排出する。

【0033】

図９は、最上部から２枚目の用紙端中央部分に折れ込みが発生していなかった場合の丁合い部材を次のセンサの直下まで搬送し、最上部から３枚目の灰色のマークの直上に配置したセンサにおいて、マークを検知する測定部の構成図である。図に示すように、センサを設置した箇所で丁合い部材は一旦静止し、ガイドレールにより持ち上がっている最上部の白色紙及び吸引めくり機構により、最上部から２枚目の白色紙が上方に持ち上がり、最上部から３枚目の用紙端中央部分に印刷したマークの直上となる位置に配置したセンサにおいて、マークを検知する。３枚目の用紙端中央部分に折れ込みが発生していなければ、マークの上方に配置したセンサで測定した数値は、あらかじめマークがあった場合と仮定した設定値と同値となるため、正常と判定し、冊子製造装置の集積部まで搬送する。

【0034】

しかし、図１０に示すように、折れ込みが発生した状態であれば、マークの直上に配置したセンサで測定した数値が、あらかじめ最上部から３枚目にマークがあった場合と仮定した設定値とは異なるため、異常と判定し、警報を発するとともに冊子製造装置より自動排出する。

【0035】

なお、実施例２では、マークを印刷する箇所を、２枚目と３枚目の部材において同位置とし、それぞれのマークに異なる２色を用いることで説明したが、折れ込みを検出可能な任意の範囲においてマークの印刷位置を部材ごとにそれぞれ変更し、当該マークそれぞれに対応したセンサを配置することによることでも実現することができる。この場合、マークは２枚目と３枚目の部材において同色を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】シート状部材にマークを付与した状態を示す図である。

【図2】レーザセンサの概要を示す図である。

【図3】丁合い部材の最上部から２枚目に付与したマークの検出を示す図である。

【図4】最上部から２枚目にマークを付与した部材を断裁した状態を示す図である。

【図5】折れ込みが発生している最上部から２枚目にマークを付与した部材を断裁した状態を示す図である。

【図6】最上部から２枚目にマークを付与した丁合い部材に折れ込みが発生した状態を示す図である。

【図7】最上部から２枚目及び３枚目にマークを付与した丁合い部材の、２枚目に付与したマークの検出を示す図である。

【図8】最上部から２枚目及び３枚目にマークを付与した丁合い部材の、２枚目の部材に折れ込みが発生した状態を示す図である。

【図9】最上部から２枚目及び３枚目にマークを付与した丁合い部材の、３枚目に付与したマークの検出を示す図である。

【図10】最上部から２枚目及び３枚目にマークを付与した丁合い部材の、３枚目の部材に折れ込みが発生した状態を示す図である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】