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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168043
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】製本機用の検査装置
(51)【国際特許分類】
G01N 21/95 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
G01N21/95 Z
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023084431
(22)【出願日】2023-05-23
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-06-18
(71)【出願人】
【識別番号】509126014
【氏名又は名称】株式会社ノーム
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩▲崎▼ 信之
【テーマコード（参考）】
2G051
【Ｆターム（参考）】
2G051AB20
2G051BA08
2G051BA20
2G051BB02
2G051CA03
2G051CA04
2G051CB01
2G051DA06
2G051EB01
(57)【要約】
【課題】中綴じ用の綴じ具の状態を正確に検出し、不良品が出荷されることを抑制する。
【解決手段】下方が開いた状態で搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有する。照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
【選択図】図３
【解決手段】下方が開いた状態で搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有する。照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
折り線で折り曲げられて針金で構成された綴じ具で綴じられた被綴じ体の前記綴じ具を検査する製本機用の検査装置において、
下方が開いた状態で搬送方向に搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、
前記搬送方向と交差する方向に前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有し、
前記照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
下方が開いた状態で搬送方向に搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、
前記搬送方向と交差する方向に前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有し、
前記照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
【請求項2】
前記光源部は、前記搬送方向に直線状に配列された複数の点光源を有する請求項１に記載の製本機用の検査装置。
【請求項3】
前記照明は、前記撮像部を挟んで対をなして配置される第１光源部と第２光源部とを有する請求項１に記載の製本機用の検査装置。
【請求項4】
前記第１光源部は第１波長の光を出射し、前記第２光源部は前記第１波長と異なる第２波長の光を出射する請求項３に記載の製本機用の検査装置。
【請求項5】
前記第１波長は青色光の波長領域に含まれる波長であり、前記第２波長は赤色光の波長領域に含まれる波長である請求項４に記載の製本機用の検査装置。
【請求項6】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、を認識し、
前記暗部が予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合である前記被綴じ体を良品であると判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の製本機用の検査装置。
前記暗部が予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合である前記被綴じ体を良品であると判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の製本機用の検査装置。
【請求項7】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、を認識し、
前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合であるとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合であるとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
【請求項8】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、前記第１の明るさと前記第２の明るさの間の明るさである中間部を認識し、
前記処理部は、前記中間部の第１波長の色の成分が多い領域と、第２波長の色成分が多い領域との境界を前記折り線と判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
前記処理部は、前記中間部の第１波長の色の成分が多い領域と、第２波長の色成分が多い領域との境界を前記折り線と判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
【請求項9】
前記処理部は、前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項８に記載の製本機用の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中綴じ製本方式で製本する製本機に用いられる製本機用の検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シートを折り曲げて形成された折丁を重ねた、折丁集合体を針金で綴じる中綴じ製本を作成する中綴機が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－３３０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に示すような中綴機において、針金の取り付け位置がずれると最終製品の品質が低下することがある。
【0005】
本発明は、短時間で中綴じ用の綴じ具の状態を正確に検出し、不良品が出荷されることを防止できる製本機用の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
例示的な製本機用の検査装置は、折り線で折り曲げられて針金で構成された綴じ具で綴じられた被綴じ体の前記綴じ具を検査する。製本機用の検査装置は、下方が開いた状態で搬送方向に搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、前記搬送方向と交差する方向に前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有する。前記照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である。
【発明の効果】
【0007】
例示的な本発明の製本機用の検査装置によれば、短時間で中綴じ用の綴じ具の状態を正確に検出し、不良品が出荷されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書において、紙等のシートを折り曲げて形成した折丁１０１及び折丁１０１を重ねた集合体を、まとめて、被綴じ体１０４と称する場合がある。そして、重力方向を上下方向とし、上下方向と直交する方向で、綴じ体１０４が移動する方向を搬送方向Ｔｒと定義する。また、上下方向及び搬送方向Ｔｒのそれぞれと直交する方向を、幅方向として定義する。さらに、被綴じ体１０４を綴じ具３１で綴じたのち完成した完成体を中綴本１００とする。なお、上述の方向については、説明を容易にするためのものであり、実際の製本機Ａでは、異なる場合がある。
【0010】
＜製本機Ａ＞
図１は、製本機Ａの要部の配置を示す概略斜視図である。図２は、製本機Ａの機能ブロック図である。図３は、検査装置４を搬送方向と直交する面で切断した断面図である。なお、図３では、搬送部１の一部を図示するとともに、送り側のローラチェーン１１にのみ支持部１２を図示し、戻り側のローラチェーン１１には、支持部１２の図示を省略している。
図１は、製本機Ａの要部の配置を示す概略斜視図である。図２は、製本機Ａの機能ブロック図である。図３は、検査装置４を搬送方向と直交する面で切断した断面図である。なお、図３では、搬送部１の一部を図示するとともに、送り側のローラチェーン１１にのみ支持部１２を図示し、戻り側のローラチェーン１１には、支持部１２の図示を省略している。
【0011】
製本機Ａは、紙等のシートを折って形成された折丁１０１を搬送しつつ重ねた集合体である被綴じ体１０４の中央の折り線１０２上を綴じ具３１で綴じる。その後、後述する検査装置４で綴じ具３１の状態の良否を判定し、良品の被綴じ体１０４の不要部分である外縁部を切り離して中綴本１００を製本する。
【0012】
【0013】
＜制御部７＞
図２に示すように、製本機Ａの搬送部１、折丁供給部２、綴じ部３、検査装置４、選別部５及び裁断部６は、制御部７に接続されており、各要素は制御部７からの指示に基づいて動作する。制御部７は、演算部７１と、記憶部７２と、を有する。演算部７１は、演算処理を実行するＭＰＵ、ＣＰＵ等を含む処理回路を有する構成である。記憶部７２は、演算部７１の処理に用いるデータ、処理実行時の中間データ、処理用プログラム等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子を有する。
図２に示すように、製本機Ａの搬送部１、折丁供給部２、綴じ部３、検査装置４、選別部５及び裁断部６は、制御部７に接続されており、各要素は制御部７からの指示に基づいて動作する。制御部７は、演算部７１と、記憶部７２と、を有する。演算部７１は、演算処理を実行するＭＰＵ、ＣＰＵ等を含む処理回路を有する構成である。記憶部７２は、演算部７１の処理に用いるデータ、処理実行時の中間データ、処理用プログラム等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子を有する。
【0014】
【0015】
一対のローラチェーン１１は、幅方向に並んで配置されている。各ローラチェーン１１は、環状に接続されている。ローラチェーン１１の一方の端部には、駆動部１３が接続されてローラチェーン１１を駆動するドライブスプロケット（不図示）が設けられる。ローラチェーン１１の他方の端部にはローラチェーン１１を折り返すためのドリブンスプロケット（不図示）が設けられる。ローラチェーン１１は、両端のスプロケットで折り返しており、上下に並んで配置される。
【0016】
ローラチェーン１１の上側は、搬送方向Ｔｒの上流側から下流側に移動し、下側は逆に移動する。以下の説明において、上側を搬送側、下側を戻り側として説明する場合がある。駆動部１３は、例えば、電動モータであり、ドライブスプロケットを回転することで、ローラチェーン１１を動作させる。なお、駆動部１３は、制御部７からの指示に従って動作される。
【0017】
図１、図３に示すように、搬送部１には、複数対の支持部１２が設けられている。複数対の支持部１２は、搬送方向Ｔｒに一定の間隔をあけて並んで配置される。幅方向に対をなす支持部１２は、一対のローラチェーンにそれぞれ連結されて搬送方向に移動する。
【0018】
図１、図３に示すように、各支持部１２は、固定部１２１と、傾斜部１２２とを有する。固定部１２１は平板状であり、各ローラチェーン１１の幅方向の外面に固定される。傾斜部１２２は固定部１２１の上端に接続される。傾斜部１２２は、上方に向かうにつれて互いに接近するように傾斜している。そして、一対の支持部１２の傾斜部１２２の上部は、幅方向に離間している。つまり、傾斜部１２２の上部同士は隙間１２３を介して幅方向に対向する。
【0019】
＜折丁供給部２＞
折丁供給部２は、搬送部１の搬送方向Ｔｒの上流側に近接して配置される。折丁供給部２は、搬送部１に沿って並んで配置された３個の個別供給部２１を有する。各個別供給部２１は、中綴本１００の異なるページ１０３を構成する折丁１０１を供給する。各個別供給部２１から供給される折丁１０１は、下方に開いた山型で搬送部１に供給される。ここで、折丁１０１が山型とは、折り線１０２が上部に位置するとともに、折り線１０２を挟んだページ１０３が下方に向かうにつれて広がる状態を指す。被綴じ体１０４でも同様である。製本機Ａにおいて、折丁供給部２の個別供給部２１は、３個に限定されず、完成品の中綴本１００のページ数又はページの大きさに応じて決められる。
折丁供給部２は、搬送部１の搬送方向Ｔｒの上流側に近接して配置される。折丁供給部２は、搬送部１に沿って並んで配置された３個の個別供給部２１を有する。各個別供給部２１は、中綴本１００の異なるページ１０３を構成する折丁１０１を供給する。各個別供給部２１から供給される折丁１０１は、下方に開いた山型で搬送部１に供給される。ここで、折丁１０１が山型とは、折り線１０２が上部に位置するとともに、折り線１０２を挟んだページ１０３が下方に向かうにつれて広がる状態を指す。被綴じ体１０４でも同様である。製本機Ａにおいて、折丁供給部２の個別供給部２１は、３個に限定されず、完成品の中綴本１００のページ数又はページの大きさに応じて決められる。
【0020】
図３に示すように、支持部１２に支持された被綴じ体１０４の内面の折り線１０２は、隙間１２３の上部に配置される。そのため、支持部１２に支持された被綴じ体１０４は、搬送部１の下方から撮像可能な状態になっている。
【0021】
折丁供給部２の各個別供給部２１は、制御部７からの指示に従って、折丁１０１を供給する。制御部７は、搬送部１と各個別供給部２１とを同期させることで、搬送部１で搬送される被綴じ体１０４の上部に新しい折丁１０１を正確に重ねることができる。なお、制御部７は、個別供給部２１から折丁１０１が供給されるとき、搬送部１を一時的に減速又は停止するようにしてもよい。
【0022】
＜綴じ部３＞
綴じ部３は、搬送方向Ｔｒにおいて、折丁供給部２の下流側に配置される。綴じ部３は、搬送部１に近接して配置され、搬送部１を搬送される被綴じ体１０４を綴じ具３１で綴じる綴じ処理を実行する。
綴じ部３は、搬送方向Ｔｒにおいて、折丁供給部２の下流側に配置される。綴じ部３は、搬送部１に近接して配置され、搬送部１を搬送される被綴じ体１０４を綴じ具３１で綴じる綴じ処理を実行する。
【0023】
ここで、綴じ具３１について説明する。綴じ具３１は、例えば、鉄等で構成される針金を折り曲げて形成される。綴じ具３１に用いられる針金は、検査装置４の後述する照明部４２から照射される光を正反射可能な表面を有する。綴じ具３１は、支持部３１１と、一対の脚部３１２とを有し、単一の部材で形成されている。支持部３１１は、直線状に延びる棒状である。支持部３１１の長手方向の両端のそれぞれから脚部３１２が屈曲する。一対の脚部３１２は、支持部３１１に対して同じ方向に直線状に延びる棒状である。
【0024】
綴じ部３は、脚部３１２の先端部を被綴じ体１０４の外側から突き刺して、内側に貫通させる。そして、脚部３１２の非綴じ体１０４の内側から突出している部分を互いに向かい合う方向に折り曲げる。綴じ部３は、綴じ具３１を被綴じ体１０４の外側及び内側から挟んで加圧することで、脚部３１２を被綴じ体１０４の内側に密着させて綴じ処理を完了する。
【0025】
＜検査装置４＞
図４は、検査装置４の平面図である。図５は、検査装置４による検査状態を示す概略図である。検査装置４は、被綴じ体１０４を綴じた綴じ具３１の状態を検査し、綴じ具３１の良否を判定する。図３、図４、図５に示すように、検査装置４は、撮像部４１と、照明部４２と、処理部４３（図２参照）と、を有する。図３に示すように、撮像部４１及び照明部４２は、ローラチェーン１１の搬送側と戻り側との間に配置される。
図４は、検査装置４の平面図である。図５は、検査装置４による検査状態を示す概略図である。検査装置４は、被綴じ体１０４を綴じた綴じ具３１の状態を検査し、綴じ具３１の良否を判定する。図３、図４、図５に示すように、検査装置４は、撮像部４１と、照明部４２と、処理部４３（図２参照）と、を有する。図３に示すように、撮像部４１及び照明部４２は、ローラチェーン１１の搬送側と戻り側との間に配置される。
【0026】
撮像部４１は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたデジタルカメラを挙げることができるが、これに限定されない。撮像部４１として、被綴じ体１０４及び綴じ具３１で反射された光を検出できる光検出器含む構成を広く採用できる。なお、本実施形態にかかる検査装置４では、撮像部４１として汎用品のデジタルカメラを採用している。
【0027】
撮像部４１は、支持部１２に支持された被綴じ体１０４の内側の折り線１０２及び綴じ具３１を一対の支持部１２の隙間１２３から撮像する。撮像部４１は、画角Ｖａが固定されているとともに焦点距離も固定されている。これにより、撮像部４１は、搬送される被綴じ体１０４の綴じ具３１で綴じられている部分及び綴じ具３１を同じ又は略同じ条件で撮像することができる。
【0028】
撮像部４１は、制御部７と接続されて制御部７の指示に基づいて動作する。例えば、制御部７は、綴じ具３１が撮像部４１の画角Ｖａの略中央に収まる位置に移動したときに、撮像部４１が撮像するように指示を送る。そして、撮像部４１は、撮像データを処理部４３に送る。
【0029】
処理部４３は、撮像部４１で撮像した画像データに対して画像処理を施す。また、処理部４３は、画像処理の結果から、撮像を行った被綴じ体１０４（以下、「検査対象の被綴じ体１０４」と称する場合がある）の綴じ具３１の良否を判定する。処理部４３は、制御部７と接続されており、良否判定の結果を制御部７に送る。なお、本実施形態に係る検査装置４において、処理部４３は制御部７と独立した構成を有するがこれに限定されず、制御部７の一部であってもよいし、制御部７で動作可能なプログラムとして提供されてもよい。
【0030】
図３、図４に示すように、照明部４２は、撮像部４１が撮像する領域に光を照射する。照明部４２は、第１光源部４４及び第２光源部４５を有する。第１光源部４４及び第２光源部４５は、いずれも搬送方向に延びる出光部４４１及び出光部４５１を有し、撮像部４１を挟んで幅方向に対をなすように配置される。
【0031】
図４に示すように、第１光源部４４及び第２光源部４５は、例えば、搬送方向に点光源４４２及び点光源４５２を直線状に配列した構成を有する。点光源４４２及び点光源４５２としては、例えば、ＬＥＤを挙げることができるが、これに限定されない。また、第１光源部４４及び第２光源部４５は、この構成に限定されず、例えば、搬送方向に沿って直線状に一定以上の明るさ（輝度）の光を照射できる構成を広く採用することができる。ここで、第１光源部４４から出射される第１光Ｌ１及び第２光源部４５から出射される第２光Ｌ２について説明する。
【0032】
図３に示すように撮像部４１は、被綴じ体１０４の折り線１０２の直下に配置される。そして、照明部４２の第１光源部４４は、幅方向の一方の第１側Ｄ１に配置される。第１光源部４４から出射される第１光Ｌ１は、一対の搬送側のローラチェーン１１の間を通り、支持部１２の隙間１２３から見える被綴じ体１０４に照射される。なお、第１光Ｌ１の内側のページ１０３の折り線１０２よりも第１側Ｄ１の照射される光の入射角は、第２側Ｄ２に照射される光の入射角よりも大きい。
【0033】
そのため、内側のページ１０３の折り線１０２よりも第２側Ｄ２における第１光Ｌ１による照度は、第１側Ｄ１における第１光Ｌ１による照度よりも高い。その結果、第１光Ｌ１の内側のページ１０３の折り線１０２よりも第２側Ｄ２で反射されて撮像部４１に入射する光は、第１側Ｄ１で反射されて撮像部４１に入射する光よりも明るい。
【0034】
第２光源部４５は、幅方向の他方の第２側Ｄ２に配置される。第２光源部４５から出射される第２光Ｌ２は、一対の搬送側のローラチェーン１１の間を通り、支持部１２の隙間１２３から見える被綴じ体１０４に照射される。なお、第２光Ｌ２の内側のページ１０３の折り線１０２よりも第２側Ｄ２に照射される光の入射角は、第１側Ｄ１に照射される光の入射角よりも大きい。
【0035】
そのため、内側のページ１０３の折り線１０２よりも第１側Ｄ１における第２光Ｌ２による照度は、第２側Ｄ２における第２光Ｌ２による照度よりも高い。その結果、第２光Ｌ２の内側のページ１０３の折り線１０２よりも第１側Ｄ１で反射されて撮像部４１に入射する光は、第２側Ｄ２で反射されて撮像部４１に入射する光よりも明るい。
【0036】
また、照明部４２において、第１光源部４４から出射される第１光Ｌ１は、青色波長域内の波長の光（青色光）である。また、第２光源部４５から出射される第２光Ｌ２は、赤色波長域内の波長の光（赤色光）である。第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２をこのように設定することで、綴じ体１０４の内側のページ１０３において、折り線１０２よりも第１側Ｄ１では第２光Ｌ２の成分が多く、第２側Ｄ２では第１光Ｌ１の反射成分が多い。
【0037】
そのため、処理部４３は、処理データＩｐの赤色成分が多い領域が第１側Ｄ１であり、と青色成分が多い領域が第２側Ｄ２であると判定する。処理部４３は、赤色成分が多い領域と青色成分が多い領域との境界を折り線１０２と判定することができる。
【0038】
なお、検査装置４では、第１光Ｌ１を青色光、第２光Ｌ２を赤色光としているが、これに限定されない。第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とが異なる波長であって、撮像データにおいて明確に検知できる波長の光を広く採用することができる。２つの異なる波長の光を出射する２つの光源を用いることで、２次元の処理データＩｐから傾斜しているページ１０３の面を判定し、１つの２次元画像から３次元の形状を検出することができる。処理部４３による処理結果は、制御部７に送られる。制御部７は、検査対象の被綴じ体１０４が良品であるか不良品であるかの情報を記憶部７２に記憶する。
【0039】
検査装置４で検査された被綴じ体１０４は、搬送部１から取り外されて搬送方向Ｔｒと直交する方向に延びる仕上ライン８に送られる。仕上ライン８は、不図示の搬送機構を有しており、仕上ライン８には、選別部５、裁断部６が配置される。
【0040】
＜選別部５＞
図２に示すように検査装置４で検査された被綴じ体１０４が、選別部５に送られる。選別部５は、不良品の被綴じ体１０４を仕上ライン８の下方に配置された不良品蓄積部８１に送る。不良品の被綴じ体１０４は、不良品蓄積部８１に蓄積される。また、選別部５は、良品の被綴じ体１０４を仕上ライン８の下流側に配置された裁断部６に送る。なお、選別部５は、制御部７に接続されており、制御部７からの指示に従って良品と不良品とを選別している。
図２に示すように検査装置４で検査された被綴じ体１０４が、選別部５に送られる。選別部５は、不良品の被綴じ体１０４を仕上ライン８の下方に配置された不良品蓄積部８１に送る。不良品の被綴じ体１０４は、不良品蓄積部８１に蓄積される。また、選別部５は、良品の被綴じ体１０４を仕上ライン８の下流側に配置された裁断部６に送る。なお、選別部５は、制御部７に接続されており、制御部７からの指示に従って良品と不良品とを選別している。
【0041】
さらに詳しく説明すると、制御部７は、処理部４３から取得した処理結果より、選別部５に送られた被綴じ体１０４が良品であるか不良品であるか認識している。そして、制御部７は、選別部５に送られた被綴じ体１０４が不良品の場合、選別部５に対し被綴じ体１０４を不良品蓄積部８１に送るように指示する。また、被綴じ体１０４が良品の場合、選別部５に対し被綴じ体１０４を裁断部６に送るように指示する。
【0042】
＜裁断部６＞
図１に示すように、裁断部６には、複数のカッター６１を有する。図１に示す裁断部６には、折り線１０２で折り曲げ、綴じた状態の被綴じ体１０４が送られる。裁断部６に送られた被綴じ体１０４は、矩形状である。そして、裁断部６では、被綴じ体１０４の折り線以外の外縁部１０５にカッター６１を接触させ、外縁部１０５を一定の幅で切り離す。これにより、中綴本１００が完成する、すなわち、製本が完了する。そして、中綴本１００は、搬出用蓄積部８２（図１参照）に蓄積される。
図１に示すように、裁断部６には、複数のカッター６１を有する。図１に示す裁断部６には、折り線１０２で折り曲げ、綴じた状態の被綴じ体１０４が送られる。裁断部６に送られた被綴じ体１０４は、矩形状である。そして、裁断部６では、被綴じ体１０４の折り線以外の外縁部１０５にカッター６１を接触させ、外縁部１０５を一定の幅で切り離す。これにより、中綴本１００が完成する、すなわち、製本が完了する。そして、中綴本１００は、搬出用蓄積部８２（図１参照）に蓄積される。
【0043】
＜検査装置４による検査＞
次に、本発明の要部である検査装置４による処理データＩｐに基づいた良品と不良品との判定について説明する。図６は、良品と判定される被綴じ体１０４の処理データの一例を示す図である。図７～図９は、不良品と判定される被綴じ体１０４の処理データの例を示す図である。なお、図６～図９において、暗部Ｄｋは斜線のハッチングで表示しており、中間部Ｍｄはドットハッチングで表示している。
次に、本発明の要部である検査装置４による処理データＩｐに基づいた良品と不良品との判定について説明する。図６は、良品と判定される被綴じ体１０４の処理データの一例を示す図である。図７～図９は、不良品と判定される被綴じ体１０４の処理データの例を示す図である。なお、図６～図９において、暗部Ｄｋは斜線のハッチングで表示しており、中間部Ｍｄはドットハッチングで表示している。
【0044】
被綴じ体１０４において、綴じ具３１の表面では、入射した光を正反射する。一方で、被綴じ体１０４の内面のページ１０３の表面では、入射した光を乱反射する。そして、綴じ具３１を構成する針金の表面は、曲面で構成されている。そのため、綴じ具３１の幅方向に狭い領域で正反射された光が強い光として撮像部４１の撮像素子に入射する。例えば、綴じ具３１の断面が長手方向に同一の形状であるとすると、撮像部４１に入射する反射光の綴じ具３１における反射部は、直線状である。この正反射による光は、明るい光であり、処理データＩｐにおいて、この明るい光の部分が明部Ｌｔを構成する（図６参照）。
【0045】
また、上述のとおり、綴じ具３１の表面は湾曲している。そのため、反射光が撮像部４１に入射する領域以外の領域において反射された光は、撮像部４１に全く或いはほとんど入射しない。そのため、処理データＩｐにおいて、綴じ具３１の表面の反射光が撮像部４１に入射する部分以外の部分が明部Ｌｔよりも暗い暗部Ｄｋを構成する（図６参照）。
【0046】
綴じ具３１は、互いに接近する方向に折り曲げて形成されるため、処理データＩｐに２つの暗部Ｄｋが形成され、２つの暗部Ｄｋは長手方向（搬送方向Ｔｒ）に並んで現れる。また、図６に示すように、処理データＩｐにおいて、綴じ具３１には、長方形状の暗部Ｄｋの短手方向の中央部に長手方向に分布される明部Ｌｔが現れる。なお、綴じ具３１の脚部３１２を外側に折り曲げる場合があり、その場合は、暗部Ｄｋの間隔が広くなるが同様である。
【0047】
そして、隙間１２３からページ１０３の表面に照射された光は、ページ１０３で乱反射され、乱反射された光の一部が撮像部４１の撮像素子に入射する。つまり、ページ１０３で乱反射されて撮像部に入射した光は、綴じ具３１の明部Ｌｔよりも暗く、暗部Ｄｋよりも明るい。そのため、処理データＩｐにおいて、ページ１０３で乱反射された光は、明部Ｌｔよりも暗く、暗部Ｄｋよりも明るい中間部Ｍｄを構成する。
【0048】
また、ページ１０３の幅方向の第１側Ｄ１に赤色光が照射されており、処理データＩｐの中間部Ｍｄにおいて幅方向の第１側Ｄ１は赤色光の成分が多くなる。また、逆に処理データＩｐの中間部Ｍｄにおいて幅方向の第２側Ｄ２は青色光の成分が多くなる。このことを利用して、処理部４３は、中間部Ｍｄの赤色の成分が多い部分と青色の成分が多い部分の境界を折り線１０２と判定する。
【0049】
図６に示すように、良品の処理データＩｐにおいて、暗部Ｄｋは、折り線１０２と判定された線と重なって形成されるとともに、暗部Ｄｋの長手方向が折り線１０２に沿う方向になっている。なお、暗部Ｄｋの長手方向が折り線１０２に沿う方向とは、暗部Ｄｋの長手方向が、折り線１０２と平行又は折り線１０２に対して数度程度の角度がついている状態を含んでもよい。
【0050】
そして、良品の処理データＩｐにおいて、明部Ｌｔは、綴じ具３１の折り曲げられた脚部３１２で正反射して撮像部４１に入射した像である。そのため、脚部３１２が直線状に形成されている場合、明部Ｌｔは、直線状に現れる。一方で、綴じ具３１の表面は、部分的に凹凸があったり、波打っていたりしている場合がある。このような場合、処理データＩｐの明部Ｌｔは、暗部Ｄｋ内で直線状に配列された、換言すると、断続的に並んで配列された形状で現れる場合もある（図６参照）。このような場合、明部Ｌｔの搬送方向Ｔｒの長さの和が、暗部Ｄｋの搬送方向Ｔｒの長さに対して、一定の比率以上になる。
【0051】
次に、不良品の処理データＩｐについて説明する。図７に示す不良品の処理データＩｐにおいて左側の暗部Ｄｋ及び明部Ｌｔは、折り線１０２に対して角度θ傾斜している。これは、検査対象の被綴じ体１０４を綴じた綴じ具３１の脚部３１２が幅方向に曲がって折れているために発生する。このように曲がっている場合、被綴じ体１０４を折り線１０２で折り曲げるときに、曲がって折れた脚部３１２が邪魔になり、折りたたみにくい。そのため、図７に示すような処理データＩｐが取得されると処理部４３は、不良品が発生したと判定する。
【0052】
図７では、一方の脚部３１２の一方だけが曲がった状態の処理データＩｐを示しているが、両方の脚部３１２が曲がっている場合も同様である。両方の脚部３１２が曲がる方向としては、幅方向において同じである場合もあり、異なる場合もある。
【0053】
また、図８に示す不良品の処理データＩｐにおいて、暗部Ｄｋ及び明部Ｌｔは、折り線１０２から幅方向に一定の距離以上離れている。これは、検査対象の被綴じ体１０４を綴じた綴じ具３１自体が折り線１０２からずれた位置に取り付けられているために発生する。被綴じ体１０４は、綴じ具３１を繋いだ線で折れやすく、折り線１０２からずれると、折り線１０２で折りたたまれにくくなる。そのため、図８に示すような処理データＩｐが取得されると処理部４３は、不良品が発生したと判定する。
【0054】
図８では、暗部Ｄｋの長手方向が、折り線１０２に沿う方向に延びる構成となっているが、これに限定されない。暗部Ｄｋに基づいて、綴じ具３１の少なくとも一部が、折り線１０２から幅方向に一定の距離以上離れている場合も含まれるものとする。
【0055】
さらに、図９に示す不良品の処理データＩｐにおいて、左側の暗部Ｄｋの搬送方向Ｔｒの長さＴが短くなっている。暗部Ｄｋ及び明部Ｌｔは、脚部３１２で反射した光によって構成されるものであるため、脚部３１２が内側のページ１０３に接触していない、換言すると、図９の状態は脚部３１２が完全に折れ曲がっていないときに発生する。
【0056】
また、右側の暗部Ｄｋは所定の長さになっているが、明部Ｌｔの暗部Ｄｋに対する搬送方向Ｔｒの比率が一定の比率以下になっている。これは、脚部３１２の長手方向に一部で正反射した光が撮像部４１に入射していることを示しており、脚部３１２が立ち上がる方向（被綴じ体１０４の厚み方向）に大きく変形していることで発生する。例えば、脚部３１２が被綴じ体１０４の厚み方向に大きなアーチ状、波状等になっており、綴じ具３１による綴じが不十分である可能性がある。そのため、図９に示すような処理データＩｐが取得されると処理部４３は、不良品が発生したと判定する。
【0057】
上述したように、本実施形態の検査装置４では、撮像部４１が撮像する２次元画像である撮像データを用いて、撮像部４１に対する３次元的な脚部３１２の変形状態を判定することができる。なお、図７～図９は、不良品と判定される被綴じ体１０４の例であり、これらに限定されない。これら以外の不良品と判定されるパターンを有する場合もある。
【0058】
処理部４３は、撮像データを画像処理した処理データＩｐが、上述の良品又は不良品のパターンに収まるか否かを確認し、良品又は不良品と判定している。以下に、検査装置４による被綴じ体１０４の良否判定について図面を参照して説明する。図１０は、検査装置４による良否判定の手順を示すフローチャートである。なお、検査装置４の各部は、制御部７の指示に基づいて動作しているが、以下の説明において、特に説明が必要な場合をのぞき、制御部７からの指示についての記載は省略している。
【0059】
図１０に示すように、検査装置４の撮像部４１は、搬送部１によって搬送された被綴じ体１０４の内側のページ１０３を撮像する（ステップＳ１０１）。撮像データは処理部４３に送られる。処理部４３は、撮像データに対して画像処理を実施し、処理データＩｐを生成する（ステップＳ１０２）。
【0060】
処理部４３は、処理データＩｐから第２閾値Ｔｈ２よりも暗い部分を暗部Ｄｋと識別する（ステップＳ１０３）。なお、処理部４３は、暗部Ｄｋを長方形状と識別する。また、処理部４３は、処理データＩｐから第１閾値Ｔｈ１よりも明るい部分を明部Ｌｔと識別し（ステップＳ１０４）、残りの部分を中間部Ｍｄと識別する（ステップＳ１０５）。
【0061】
処理部４３は、中間部Ｍｄの第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２の色成分（赤色及び青色）それぞれの成分が多い領域を抽出しその境界を折り線１０２と認定する（ステップＳ１０６）。処理部４３は、暗部Ｄｋの長手方向を決定し、折り線１０２に対する角度θ（図７参照）を取得する（ステップＳ１０７）。処理部４３は、角度θが許容範囲θ１未満であるか否か判定する（ステップＳ１０８）。角度θが許容範囲θ１以上の場合（ステップＳ１０８でＮｏの場合）、処理部４３は綴じ具３１の脚部３１２が幅方向に曲がっているため被綴じ体１０４を不良品と判定する（ステップＳ１１６）。
【0062】
また、角度θが許容範囲θ１未満である場合（ステップＳ１０８でＹｅｓの場合）、処理部４３は、暗部Ｄｋの幅方向の中心と折り線１０２との距離Ｗ（図８参照）を取得する（ステップＳ１０９）。処理部４３は、距離Ｗが許容範囲Ｗ１未満か否か判定する（ステップＳ１１０）。距離Ｗが許容範囲Ｗ１以上のとき（ステップＳ１１０でＮｏのとき）、処理部４３は綴じ具３１が折り線１０２から幅方向にずれているため被綴じ体１０４を不良品と判定する（ステップＳ１１６）。
【0063】
距離Ｗが許容範囲Ｗ１未満である場合（ステップＳ１１０でＹｅｓの場合）、処理部４３は、暗部Ｄｋの折り線１０２に沿う方向の長さＴを取得する（ステップＳ１１１）、長さＴが許容範囲Ｔ１以上であるか否か判定する（ステップＳ１１２）。暗部Ｄｋの長さＴが許容範囲Ｔ１未満の場合（ステップＳ１１２でＮｏの場合）、処理部４３は綴じ具３１の脚部３１２の折り曲げが不十分である（被綴じ体１０４の厚み方向に浮いている）ため被綴じ体１０４を不良品と判定する（ステップＳ１１６）。
【0064】
また、暗部Ｄｋの長さＴが許容範囲Ｔ１以上の場合（ステップＳ１１２でＹｅｓの場合）、処理部４３は暗部Ｄｋの内部に形成される明部Ｌｔの折り線１０２に沿う方向の長さの総和を取得し、暗部Ｄｋの折り線１０２に沿う方向の長さＴに対する比率Ｒを取得する（ステップＳ１１３）。処理部４３は、比率Ｒが許容範囲Ｒ１以上であるか否か判定する（ステップＳ１１４）。比率Ｒが許容範囲Ｒ１未満の場合（ステップＳ１１４でＮｏの場合）、綴じ具３１の脚部３１２によるページ１０３の押えが不十分であるため被綴じ体１０４を不良品と判定する（ステップＳ１１６）。
【0065】
比率Ｒが許容範囲Ｒ１以上である場合（ステップＳ１１４でＹｅｓの場合）、処理部４３は被綴じ体１０４が良品であると判定する（ステップＳ１１５）。本フローチャートでは、角度θによる判定、距離Ｗによる判定、長さＴによる判定及び比率Ｒによる判定を順に実行する構成としているが、この順番に限定されない。また、これら以外の判定のパラメータを採用することも可能である。
【0066】
ステップＳ１１６で不良品と判定された被綴じ体１０４は、搬送部１によって継続して搬送されて、不良品蓄積部に蓄積される。また、ステップＳ１１５で良品と判定された被綴じ体１０４は搬送部１から取り出され、裁断部６に送られる。
【0067】
以上示したように、検査装置４では、汎用品の撮像素子を有する撮像部４１を用いて、被綴じ体１０４の綴じ具３１による綴じ状態の良否を判定している。また、撮像部４１に汎用品を用いることで、処理部４３、制御部７等も汎用品を用いることができるとともに、データの取り扱い、制御及び処理のカスタマイズが容易であり、使用者の利便性を高めることができる。また、汎用品を用いることで、使用者がすでに使用している機器に接続することも容易である。その結果、検査装置４は、製本機Ａに簡単に組み込むことが可能である。
【0068】
＜変形例等＞
上述した検査装置４では、第１光Ｌ１と第２光Ｌ２との色差に基づいて折り線１０２を判定しているが、これに限定されない。処理部４３は、搬送部１の同じ位置に被綴じ体１０４が配置されると判断し、折り線１０２を常に同じ位置に設定してもよい。これにより、処理部４３は、処理データＩｐ内の同じ位置に折り線１０２が配置されるものとして処理してもよい。このように、折り線１０２が常に一定位置と設定する構成の検査装置４において、照明部４２は第１光源部４４又は第２光源部４５のいずれか一方を備える構成であってもよい。この場合、照明部４２から出射される光の波長は、特に限定されない。例えば、撮像素子が対応している場合、可視光波長域以外の波長を採用してもよい。
上述した検査装置４では、第１光Ｌ１と第２光Ｌ２との色差に基づいて折り線１０２を判定しているが、これに限定されない。処理部４３は、搬送部１の同じ位置に被綴じ体１０４が配置されると判断し、折り線１０２を常に同じ位置に設定してもよい。これにより、処理部４３は、処理データＩｐ内の同じ位置に折り線１０２が配置されるものとして処理してもよい。このように、折り線１０２が常に一定位置と設定する構成の検査装置４において、照明部４２は第１光源部４４又は第２光源部４５のいずれか一方を備える構成であってもよい。この場合、照明部４２から出射される光の波長は、特に限定されない。例えば、撮像素子が対応している場合、可視光波長域以外の波長を採用してもよい。
【0069】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0070】
Ａ 製本機
１００ 中綴本
１０１ 折丁
１０２ 折り線
１０３ ページ
１０４ 被綴じ体
１ 搬送部
１１ ローラチェーン
１２ 支持部
１２１ 固定部
１２２ 傾斜部
１３ 駆動部
２ 折丁供給部
２１ 供給部
３ 綴じ部
３１ 綴じ具
３１１ 支持部
３１２ 脚部
４ 検査装置
４１ 撮像部
４２ 照明部
４３ 処理部
４４ 第１光源部
４４１ 出光部
４４２ 点光源
４５ 第２光源部
４５１ 出光部
４５２ 点光源
５ 選別部
６ 裁断部
６１ カッター
７ 制御部
７１ 処理部
７２ 記憶部
８ 仕上ライン
８１ 不良品蓄積部
８２ 搬出用蓄積部
１００ 中綴本
１０１ 折丁
１０２ 折り線
１０３ ページ
１０４ 被綴じ体
１ 搬送部
１１ ローラチェーン
１２ 支持部
１２１ 固定部
１２２ 傾斜部
１３ 駆動部
２ 折丁供給部
２１ 供給部
３ 綴じ部
３１ 綴じ具
３１１ 支持部
３１２ 脚部
４ 検査装置
４１ 撮像部
４２ 照明部
４３ 処理部
４４ 第１光源部
４４１ 出光部
４４２ 点光源
４５ 第２光源部
４５１ 出光部
４５２ 点光源
５ 選別部
６ 裁断部
６１ カッター
７ 制御部
７１ 処理部
７２ 記憶部
８ 仕上ライン
８１ 不良品蓄積部
８２ 搬出用蓄積部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
折り線で折り曲げられて針金で構成された綴じ具で綴じられた被綴じ体の前記綴じ具を検査する製本機用の検査装置において、
下方が開いた状態で搬送方向に搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、
前記搬送方向と交差する方向に前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有し、
前記照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
下方が開いた状態で搬送方向に搬送される前記被綴じ体の内側の前記綴じ具で綴じられた部分を撮像する撮像部と、
前記搬送方向と交差する方向に前記撮像部と並んで配置され、前記搬送方向に延びる直線状の光源部を有する照明部と、
前記撮像部で撮像した撮像データに基づいて前記綴じ具の状態の良否を判定する処理部と、を有し、
前記照明部は、前記被綴じ体の前記綴じ具で綴じられた部分を含む所定長さ範囲に光を照射可能な構成である製本機用の検査装置。
【請求項2】
前記光源部は、前記搬送方向に直線状に配列された複数の点光源を有する請求項１に記載の製本機用の検査装置。
【請求項3】
前記照明部は、前記撮像部を挟んで対をなして配置される第１光源部と第２光源部とを有する請求項１に記載の製本機用の検査装置。
【請求項4】
前記第１光源部は第１波長の光を出射し、前記第２光源部は前記第１波長と異なる第２波長の光を出射する請求項３に記載の製本機用の検査装置。
【請求項5】
前記第１波長は青色光の波長領域に含まれる波長であり、前記第２波長は赤色光の波長領域に含まれる波長である請求項４に記載の製本機用の検査装置。
【請求項6】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、を認識し、
前記暗部が予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合である前記被綴じ体を良品であると判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の製本機用の検査装置。
前記暗部が予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合である前記被綴じ体を良品であると判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の製本機用の検査装置。
【請求項7】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、を認識し、
前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合であるとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部の前記搬送方向の長さの総和が前記暗部の前記搬送方向の長さに対して一定以上の割合であるとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
【請求項8】
前記処理部は、前記撮像データにおいて、第１の明るさよりも明るい領域である明部と、前記第１の明るさよりも暗い第２の明るさよりも暗い領域である暗部と、前記第１の明るさと前記第２の明るさの間の明るさである中間部を認識し、
前記処理部は、前記中間部の第１波長の色の成分が多い領域と、第２波長の色成分が多い領域との境界を前記折り線と判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
前記処理部は、前記中間部の第１波長の色の成分が多い領域と、第２波長の色成分が多い領域との境界を前記折り線と判定する請求項４又は請求項５に記載の製本機用の検査装置。
【請求項9】
前記処理部は、前記暗部の長さが予め決められた範囲に収まっているとともに、前記暗部の内部に形成される前記明部が前記折り線と判定された線から一定の範囲内にある前記被綴じ体を良品であると判定する請求項８に記載の製本機用の検査装置。