JPH055680B2

JPH055680B2 -

Info

Publication number: JPH055680B2
Application number: JP58194869A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Mikami; Koichi Ishizuka
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1993-01-22
Also published as: JPS6085997A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は平綴、無線綴等の丁合工程後の検査方
法に関するものである。

通常の製本工程では、各折丁を丁合機によつて
順番に集めて行く事によつて定められた頁数の本
を作る。第１図、第２図及び第３図によつて製本
工程を説明すると、第１図は丁合部１の丁合駒数
が15駒の無線綴ラインを略図示する平面図であ
り、それぞれ丁合装置１駒のホツパー部機械構成
の概略は第２図及び第３図の様になつている。そ
の駒で供給すべき折丁をホツパー部２７に乗せる
と、機械回転に合わせタイミングバルブ３１が回
転し、そのタイミングバルブ３１を介してバキユ
ームポンプ３３と、吸口取付棒３０とが配管ホー
ス３２によつて接続されている。吸口取付棒３０
は吸口２９を備え、それぞれ中空部材で構成され
ているので、バキユームポンプ３３の吸引力によ
り吸口２９を通して折丁２８を１折丁づつ下方へ
引き離すことができる。今タイミングバルブ３１
のタイミング位置が、バキユームポンプ３３に対
して開放状態の時、即ち吸口２９よりエアを吸引
して折丁２８の最下位の１折丁を下方へ引き離し
ている時は、爪シリンダー３４は矢印方向に回転
していて、その折丁２８′の先端部をタイミング
良く爪３５と爪台３６によつて咥える。それと同
時にタイミングバルブ３１は閉鎖状態になり、吸
口２９よりエアを吸引しなくなる。

更に爪シリンダーが折丁２８′の先端部を咥え
たまま矢印方向に回転すると折丁２８′は折丁２
８′の積載場所であるホツパー部２７より引き出
され、更に爪シリンダー３４が回転し、ギヤザリ
ングプレート３７上に折丁２８″が来たとき、爪
３５が爪台３６より離れ、折丁２８″をギヤザリ
ングプレート３７上に落下させる。折丁２８′が
ギヤザリングプレート３７上に落下すると、次の
駒からの折丁の供給を受けるためギヤザリングチ
エーン３８に固定されている横送りピン３９によ
つて折丁２８は次の駒の爪シリンダーの下方へ
移動される。

この様にして１駒目から15駒目迄順次折丁を繰
出し折丁を積み重ね、全駒折丁をセツトしたとす
ると最終的に15種類の折丁より構成される１冊の
折丁本となる。

その後丁合されたものは連結コンベアー２によ
つてバインダー部９に送られ、クランプ３によつ
て保持されつつ、ラフニングステーシヨン４によ
つて折丁の背にガリを入れ、グルーステーシヨン
５によつて糊付し、クランプ６の位置で表紙７が
糊付される。そしてコンベアー８を通過して、そ
の後三方断載され１冊の出来本となる。

以上の工程が一般的な無線綴ラインであるが、
一部づつ丁合する本は、平綴も同じである。

ここで丁合部１の各駒で定められた折丁が正し
く供給されていれば、丁合された丁合本に問題は
無いが、人為的なミスにより、丁合不良が発生す
る場合がある。つまり、各駒のホツパー部に折丁
を乗せるのは人間である為、その駒に供給すべき
折丁とは別の折丁をホツパー部に乗せてしまつた
り又、正しい折丁であつても上下反対に乗せてし
まう事がある。この様な事が起きると、丁合した
結果、その折丁の部分は全体として全く頁のつな
がりの無い部分となつて、いわゆる乱丁本となり
不良品となつてしまう。

現在この様な人為的ミスを防ぐ方法として各折
丁の背又は袋の部分に第４図の様にベタマーク１
０を入れ、そのベタマーク１０の位置をそれぞれ
変える事によつて各折丁の区別をする事が出来
る。つまりすべてを丁合した後第５図のようなベ
タマークの位置関係を見る事によつて、落乱丁し
ているか否か判別出来る。しかしながら、現在行
われている検査方法は第２図又は第３図に示す如
く丁合前の各駒に載置されている折丁のベタマー
クの位置に反射型センサー４０を設置して、反射
濃度をスキヤニングする事によつてマーク有の場
合は正しい折丁がセツトされている状態であり、
マーク無（別の場所に有）の場合は間違つた折丁
がセツトされてしまつている状態であると判定を
している。

しかしながらこの方法では、正しい折丁の中に
一度だけ同じ折丁でありながら上下反対の状態で
混入していると、頁数の少ない折丁又は厚みの無
い折丁では発見が困難である。又、各駒でジヤム
が発生した場合機械を停止して、オペレーターに
よつてジヤムを直し必要な折丁をオペレーターの
手によつて丁合途中の折丁群に加えて又は減じて
やる必要が生じる。

この時、間違つた折丁を加えたり、加えるのを
忘れたりして結果として落乱丁の本が出来てしま
う事があるが現在の検査方法ではこれを防止する
事はできない。

本発明では、すべての丁合が終了した時点で、
個々の背のベタマークを見ることによつて、落乱
丁を発見する検査方法を採用し前記の検査方法の
不具合を解消しようとするものである。更に本発
明はこのような検査を検査装置により自動的に行
なわせようとするものであり、その場合に被検査
物の位置や厚さの変動があつても検査を良好に行
なうことを可能とするものである。

以下本発明について図面を参照しながら更に詳
細に説明する。

本発明においては丁合本の背のベタマークの画
像入力を検査装置４１の画像入力部にて行なう
が、この画像入力部からの画像入力は全ての丁合
が完了した後の例えば第６図に示す如く、連結コ
ンベアー２からバインダー部９に丁合本１１が搬
送されクランプ３によつてはさみ込まれた状態の
所で行う。その部分を第６図に示す。

本発明の検査方法を実施する為の検査装置とし
ては様々なものが考えられ、現に落乱丁検査に使
用可能なものも市販されているが、典型的な検査
装置例として画像入力部４２と検査処理部４３か
ら成る検査装置４１を示す。

検査装置４１は画像入力部により第７図に示す
ように丁合本１１の背のベタマーク１０全体を含
む範囲の画像１２を入力し、検査処理部４３によ
り丁合不良の判定を行う。

画像入力部４２はテレビ・カメラ、ラインセン
サカメラなどが考えられるが第７図に示すように
ベタマーク１０全体が含まれる画像１２を入力で
きるものであれば何でも良い。画像入力部４２か
ら送られる画像信号４４は検査処理部４３内の例
えばフレームメモリのような記憶部にひとつの画
像として記憶される。記憶部に記憶される１画像
分の画像データはアナログ、デイジタルどちらの
形態でも良い。また画像信号４４から直接データ
化しても、良いし微積分、２値化、フイルタリン
グなどの操作を経た後データ化しても良い。

検査処理部４３における丁合不良の判定は丁合
本１１の背にある各折丁のベタマーク１０がそれ
ぞれ正しい位置にあるかを検出することにより行
なわれ、ベタマーク１０が無かつたり違う位置に
ある場合は不良と判定される。ここで丁合本の厚
さは、厚いもので約40mmで、ベタマークは厚さ方
向が約１mm〜２mm（折丁が丁合されて見える状
態、折丁を開いた状態で背を見ると４mm以上あ
る）、天地方向が約５〜10mmの大きさである。

ベタマークが丁合本の背からずれた場合、検査
装置は不良と判断する。そのような丁合本は、本
の頁における印刷された文字や絵柄の位置が二mm
以上ずれるので当然不良である。

ベタマーク１０の有無および位置を検出するた
めに検査処理部４３では記憶してる画像データの
領域内に第８図の点線で示すような検査域５０を
設定し、検査域５０内の平均濃度、指定された濃
度部分の面積、あるいはいくつかの検査域５０間
の相関を調べるなどの処理を行ない、こうしたデ
ータと予じめ設定されている基準値と比較して落
乱丁の検査を行なうことができる。第８図に検査
域５０の設定の例をいくつか示すが、その形状、
大きさ、個数は任意に設定可能としておき、丁合
本の種類に応じた検査域５０の設定により記憶部
内の対応する画像データがベタマーク１０検出の
ための処理に用られる。

ところで、以上のような方法により落乱丁など
の丁合本の不良を検査する装置に於いては、検査
対象となる丁合本は画面内で常に一定の位置にな
ければならない。画面内の一定位置に丁合本が無
い場合、正常な丁合本でも背のベタマーク１０が
設定された検査域５０により検出されないことが
あり検査の精度は著しく劣化する。

第６図に示したように検査装置４１の設置場所
は一般的にはバインダー部９で、丁合本１１はク
ランプ３によりはさみ込まれ搬送されている。搬
送方向における丁合本１１の位置はバインダー部
９の走行系からも検出できるし、また検査装置４
１で画像入力部４２からの画像信号４４を調べる
ことによつても検出できる。従来一般的な検査装
置でも前記のような方法で画像信号４４の入力タ
イミングをとり搬送方向での被検査物の位置が画
面内で一定の画像データが得られるようになつて
いる。ところが丁合本１１の画面内の位置は搬送
方向だけでなく搬送方向に対して垂直方向でも、
バインダー部９の搬送駆動系のガタつきにより位
置変動が生じる。さらにクランプ３のスプリング
による丁合本１１をはさみ込むための圧力のばら
つき、あるいは丁合本１１を構成する紙の厚さの
ばらつきなどの原因により丁合本１１の厚さにも
変動が生じる。したがつて丁合本１１の搬送方向
の位置のみを画面内で固定しても検査の精度を出
すことは難しい。

そこで本発明は丁合本１１の搬送方向との垂直
方向での位置変動、及び丁合本１１の厚さ変動に
対応し、より精度の高い検査を行う検査方法を採
用するものである。

本発明では第６図に示したような検査装置によ
る検査に於いて丁合本１１の背のベタマーク１０
を検出するため、画面内に設定される検査域５０
全体の位置を、丁合本１１の位置変動に応じて移
動させることにより位置補正を行い、さらに丁合
本１１の厚さ変動に影響を受けにくい検査域５０
の設定方法とベタマーク１０の検出方法を用るこ
とにより丁合不良の検査を行う。

丁合本１１の搬送方向に対して垂直方向での位
置補正は第９図に示すように画面内に位置検出域
５１を設け、位置検出域５１内で決められた位置
に丁合本１１の位置基準が一致するように位置検
出域５１と検査域５０の全体が移動する。第９図
には一例として丁合本１１の位置基準を本の片面
５３としている。丁合本１１の背において常に一
定位置にあり画面内で丁合本１１と動きを共にす
るもので、かつ位置検出域５１により検出可能な
ものであれば他のものでも位置基準とすることが
できる。位置検出域５１は丁合本１１の位置基準
を何にするかにより画面内のどの位置に設定する
かは任意である。位置検出域５１内で丁合本１１
の位置基準を合せるべき固定位置５２は決まつて
おり第９図においてその位置を１点鎖線で表わ
す。位置検出域５１は、濃度レベルあるいは濃度
変化量などに基き丁合本１１の位置基準を検出
し、位置検出域５１内の固定位置５２と一致する
ように移動し、この時同時に検査域５０も同方向
に同距離だけ移動する。第９図に位置検出域５１
および検査域５０の移動を矢印で表わす。位置補
正後の様子は第１０図に示すように位置検出域５
１内で固定位置５２と丁合本１１の位置基準の片
面５３は一致し検査域５０の位置もベタマーク１
０上にほぼ合つている。

なお第９図、第１０図の例では検査域５０をベ
タマーク１０毎に１個設けているが検査域５０の
設定はこの例に限らず自由に設定できる。

丁合本１１の位置変動に対する補正が成された
後、丁合不良の検査を行うが、本発明ではここで
丁合本１１の厚さ変動に対しても正確な検査を行
える検査方法を採用する。検査方法の説明として
検査域５０の設定方法と検査域５０から得られる
データの処理方法について述べる。

丁合本１１の位置変動に対する補正が成されて
もさらに厚さ変動がある場合、検査の拠所となる
丁合本１１の背のベタマーク１０は画面内で丁合
本１１の厚み方向において幅および位置が変化す
る。そこでひとつのベタマーク１０に対し複数個
の検査域５０を設け、それら複数個の検査域５０
をベタマーク１０毎に丁合本の厚み方向に並ぶよ
うに設置する。ひとつのベタマーク１０に対し設
ける検査域５０の数は、丁合本１１の厚さ変動に
よりベタマーク１０の位置や大きさがどれだけ変
化するかによるが、多過ぎると検査域５０からの
データが大量になりその後の処理に負担がかかる
ため通常は２個か３個にするとよい。検査域５０
１個の形と大きさは１個のベタマークとほぼ等し
いものとする。第１１図ａ，ｂにそれぞれベタマ
ーク１０毎に２個と３個の検査域５０を設けた例
を示す。

以上のような検査域５０の設定方法により丁合
本１１の厚さが変動してもベタマーク１０はそれ
自身に対応する検査域５０のどれかにより検出さ
れ、その様子を第１２図ａ，ｂ及び第１３図ａ，
ｂに示す。第１１図と同様に検査域５０が２個と
３個の例で、第１２図ａ，ｂは本の厚さが厚い場
合、第１３図ａ，ｂは薄い場合である。

次に設定された検査域５０から得るデータとそ
れを用いての丁合不良検出のための処理方法につ
いて述べる。

検査域５０においてはベタマーク１０の検出の
ため検査域５０内の平均濃度またはベタマーク１
０と判別される部分の面積を測定する。第１４
図、第１５図のように１個のベタマーク１０に対
し検査域５０を２個または３個設けた例におい
て、第ｎ番目の折丁の検査域５０をA_o，B_o，C_o
と呼ぶことにする。検査域５０がベタマーク１０
１個に対し２個の場合がA_o，B_o、３個の場合が
A_o，B_o，C_oで各ベタマーク１０に設けられる
A_o，B_o，C_oの並び方は同じである。さらに、第
ｎ番目の折丁の検査域A_o内における平均濃度ま
たはベタマーク１０と判別される部分の面積をa_o
と表わす。同様に第ｎ番目の折丁の検査域B_o，
C_o内における平均濃度またはベタマーク１０と
判別される部分の面積をb_oo，C_oと表わす。各検
査域５０から得られるデータから丁合が正常か異
常かを判断する方法を、ベタマーク１０１個に対
し検査域５０２個と３個の場合を用いて説明す
る。

ベタマーク１０１個に対し検査域５０２個の場
合、各データが次の条件を満足すれば正常、満足
しなければ異常とする。

l₁≦a_o＋b_o≦l₂ 〔１−１〕（ｎ＝１，２，……，ｋ）かつ｜a_o−a_o＋１｜≦l₃ ｜b_o−b_o＋１｜≦l₄ 〔１−２〕（ｎ＝１，２，……，ｋ−１）ここでｋはベタマーク１０の数である。

またベタマーク１０１個に対し検査域５０３個
の場合、次の条件を満足するときのみ正常とす
る。

l₅≦a_o＋b_o＋c_o≦l₆ 〔２−１〕（ｎ＝１，２，……，ｋ）かつ｜a_o−a_o+1｜≦l₇ ｜b_o−b_o+1｜≦l₈ ｜c_o−c_o+1｜≦l₉ 〔２−２〕（ｎ＝１，２，……，ｋ−１）それぞれの例の条件において式〔１−１〕と式
〔２−１〕は１個のベタマーク１０のために設け
られた複数の検査域５０内にベタマーク１０が１
折分あるかどうか判定するもので、ベタマーク１
０が所定の位置に無ければa_o＋b_o，a_o＋b_o＋c_oは
それぞれl₁，l₅の値より小さくなり、また同じ折
丁が余分に重なつてる場合はl₂，l₆より大きくな
る。l₁，l₂，l₅，l₆の値は折丁毎にベタマーク１０
の大きさに応じ適当に決められる。式〔１−２〕
と式〔２−２〕は隣合うベタマーク１０の対応す
る検査域５０、つまりA_oに対しA_o+1、B_oに対し
B_o+1、C_oに対しC_o+1の平均濃度またはベタマー
ク１０部分の面積の差をとつている。正常な折丁
であれば各ベタマーク１０と複数の検査域５０の
相対的位置関係はほぼ同じであり、丁合本１１の
厚さ変動があつても隣どうしの折丁であれば変化
はほとんどない。ところが、ある折丁のベタマー
ク１０が無い場合、余分に折丁が混ざつた場合、
また隣どうしの折丁の順序が逆になつている場合
には、検査域５０の平均濃度またはベタマーク１
０部分の面積は１折隣でも大きく変化する。した
がつて検査域５０２個の場合は｜a_o−a_o+1，｜b_o
−b_o+1｜がそれぞれl₃，l₄の値より大きくなり、
検査域５０３個の場合は｜a_o−a_o+1｜、｜b_o−
b_o+1｜、｜c_o−c_o+1｜がそれぞれl₇，l₈，l₉の値よ
り大きくなる。

l₃，l₄，l₇，l₈，l₉の値は丁合本１１の厚さ変動
による各検査域５０内の平均濃度またはベタマー
ク１０部分の面積の変化より大きい値でしかも異
常な場合の変化より小さい値にとると良い。具体
例を示して値l₁〜l₉がどの様な数値になるかを示
す。

前提条件として、本の背の画像をカメラで入
力後、ある中間調濃度を境として白または黒の２
値画像（中間調無し）にして扱う場合とする、
検査は２値画像に検査域（50）設定し検査域内の
黒の部分の面積を測定することにより行う、面
積は画像の画素を単位とし、画素はカメラの素子
数または分解能と視野の大きさによつて決定され
る、例えば、ビデオカメラを使用した場合、カメ
ラの素子数は、垂直方向480素子×水平方向640素
子程度とし、垂直方向150mm×200mmの視野の画像
を入力すると0.3mm角となる、１個の検査域
（50）の大きさは、それぞれの検査域に対応する
ベタマークと同じ大きさであり、検査域は１個の
ベタマークに対して２個設定している場合とす
る。

ここで、ベタマークの大きさが入力画像におい
て５×30画素（面積を画素で表すと150画素）と
すると、第１１図ａのように５×30画素の大きさ
の検査域２個の中に検出される黒の面積（a_o＋
b_o）は理想的にはa_o＋b_o＝150となる。しかし、
照明ムラや本の背面の荒れ具合やカメラの電気的
性能（Ｓ／Ｎ比等）によりa_o＋b_oの値は変動す
る。正常な本から測定されるa_o＋b_oの変動幅が±
８％程度ならば、l₁，l₂の値は150±12％程度にす
ればよい。

即ち l₁＝150×0.88 l₂＝150×1.12 になる。

また、検査域２個を本の幅方向に並べているの
で、ベタマークの位置が本の厚さ変動により変化
してもa_o＋b_oの値は上記したような変動幅となる
が個々の検査域で測定される面積a_oまたはb_oは本
の厚さ変動によつても変動する。例えば厚さ約40
mmの本で折丁数30程度ある場合で厚さ変動は約±
１mm（約±2.5％）発生する。丁合本の位置補正
を行つた後で、位置補正の基準に近いベタマーク
の検査域の面積はほとんど厚さ変動の影響を受け
ないが、位置補正基準から最も遠いベタマークの
検査域の面積は厚さ変動により約±2.5％変化す
る。ただし、正常な本における隣合うベタマーク
の検査域A_oとA_o+1またはB_oとB_o+1で測定される
面積のさは±2.5／（30−１）＝0.09％となる。

従つて、A_oあるいはA_o+1は前記した変動の他
に厚さ変動の影響を受けるのでl₃とl₄は検査域１
個あたりで測定される面積の16.1％（８×２＋
0.09≒16.1）程度にするとよい。

l₃＝l₄＝（150／２）×0.161＝12 同様の計算をすると、l₁＝l₅＝132、l₂＝l₆＝
168、l₃，l₄，l₇，l₈，l₉＝12となる。

このように、１個のベタマーク１０内での検査
域５０のデータの相関と隣どうしのベタマーク１
０の検査域５０のデータの相関を調べることによ
り丁合本１１の厚さ変動に関係なく第１７図、第
１８図、第１９図、第２０図のような丁合不良を
検知することができる。正常な丁合本１１のベタ
マーク１０は第１６図に示す通りであるが、第１
７図はある折丁が欠けている場合、第１８図はあ
る折丁の位置が誤つている場合、第１９図はある
折丁の天地が逆になつている場合、第２０図はあ
る折丁が余分に重なつてる場合である。

本発明は以上のような検査域５０の位置補正と
検査域５０の設定、及び検査域５０からのデータ
の処理により丁合本１１の位置変動、厚さ変動に
影響されることなく丁合不良検査を行う方法を提
供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は丁合工程を説明するための説明図、第
２図及び第３図は丁合装置の１駒のホツパー部の
説明図、第４図は折丁の説明図、第５図は折丁を
丁合した状態の説明図、第６図は検査装置と検査
される丁合本の関係の説明図、第７図は丁合本の
背のベタマークと入力範囲の説明図、第８図は検
査域の説明図、第９図及び第１０図は検査域の移
動についての説明図、第１１図〜第１３図は１つ
のベタマークに複数の検査域を設定した説明図、
第１４図及び第１５図は複数の検査域に基づく落
乱丁の検査の原理の説明図、第１６図は正常な丁
合本の説明図、第１７図〜第２０図は落丁又は乱
丁例の説明図をそれぞれ示す。１……丁合部、２……連結コンベアー、３……
クランプ、４……ラフニングステーシヨン、５…
…グルーステーシヨン、６……クランプ、７……
表紙、８……コンベアー、９……バインダー部、
１０……ベタマーク、１１……丁合本、２７……
ホツパー部、２８……折丁、２９……吸口、３０
……吸口取付棒、３１……タイミングバルブ、３
２……配管ホース、３３……バキユームポンプ、
３４……爪シリンダー、３５……爪、３６……爪
台、３７……ギヤザリングプレート、３８……ギ
ヤザリングチエーン、３９……横送りピン、４１
……検査装置、４２……画像入力部、４３……検
査処理部、５０……検査域、５１……位置検出
域、５２……固定位置。

Claims

【特許請求の範囲】

１製本の丁合工程を終了した丁合本の背のベタ
マーク全体を含む画像を入力し、前記各ベタマー
クに対応して予め設定された検査域に各ベタマー
クが占める面積又は濃度を測定し、得られた測定
値と予め設定された基準値を比較して丁合の不良
を検査する方法に於いて、前記ベタマークと略同
一の大きさを有する一つ以上の小検査域を丁合本
の厚さ方向に並べ前記検査域を構成し、丁合本の
位置変動を検知する手段と得られた検知結果に応
じ検査域を移動させることによる位置補正を行
い、各ベタマークが各々対応する検査域に占める
面積又は濃度を基準値と比較すると同時に、各ベ
タマークが検査域内の各小検査域に占める面積又
は濃度を、隣接する検査域内の各々対応する各小
検査域にベタマークを占める面積又は濃度と比較
することを特徴とする落乱丁の検査方法。