裁断装置、および、裁断システム
【課題】多段積みされた裁断対象を精度良く検査して裁断できる裁断装置等を提供する。
【解決手段】多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子（３５）と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される。
【解決手段】多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子（３５）と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裁断対象を検査する裁断装置、および、裁断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本や冊子等の印刷物が製本機で丁合いされた後、不要な部分を切り捨てる裁断が行われる。この裁断される後に、所定の位置で裁断されているか否かの検査が行われている。例えば、特許文献１には、断裁本を所定位置に搬送する搬送手段と、所定位置に搬送された断裁本の仕上げ幅不良を検出する光電センサと、所定位置における断裁本有無を判定するための断裁本有無検出センサと、仕上げ幅不良信号と断裁本有信号とによって、仕上げ幅不良の断裁本を排出する排出機構とが設けられた断裁不良検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１はコンベア上を搬送されている本の状態を検査しているため、本が多段積みされた状態では搬送中に荷崩したり、ずれたりする可能性があり正確に検査することが難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、多段積みされた裁断対象を精度良く検査して裁断できる裁断装置等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】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の裁断装置において、前記受光素子が、前記断裁刃部を保持する保持部に設置されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の裁断装置において、前記断裁刃部の裁断動作と連動する位置に設置された発光素子を更に備え、前記受光素子が、前記発光素子の光の反射光を受光することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の裁断装置において、前記受光素子と前記発光素子とが一体化したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の裁断装置において、前記発光素子からの光を前記受光素子に反射する反射部材を更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、裁断装置の断裁刃部により裁断される裁断対象を、当該裁断対象が多段積みされた状態で検査する裁断システムにおいて、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置され、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、前記受光素子からの出力に応じて、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定する良否判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことにより、裁断対象の大きさに合わせて断裁刃部を取り替え等が行われても、多段積みされた裁断対象を精度良く検査して裁断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る裁断システムの概要構成例を示す模式図である。
【図２】図１の制御装置の概要構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の裁断装置の断裁刃部および保持部の概要構成例を示す模式図である。
【図４】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置の一例を示す模式図である。
【図５】無線綴じ製本工程を示す模式図である。
【図６】図１の裁断装置に裁断対象を供給する動作例を示すフローチャートである。
【図７】図１の制御装置における裁断対象の検査の動作例を示すフローチャートである。
【図８】多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。
【図９】多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。
【図１０】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材と、裁断対象の位置関係の一例を示す模式図である。
【図１１】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材と、裁断対象の位置関係の一例を示す模式図である。
【図１２】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置の変形例を示す模式図である。
【図１３】図１の裁断装置における発光・受光素子部の設置位置の変形例を示す模式図である。
【図１４】図１の裁断装置における受光素子および発光素子の設置位置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、裁断システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１５】
［１．裁断システムおよび制御装置１０の構成および機能概要］
（１．１ 裁断システム１の構成および機能）
【００１６】
まず、本発明の一実施形態に係る裁断システムの構成および概要機能について、図１を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る裁断システム１の概要構成例を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、裁断システム１は、裁断システム１を制御する制御装置１０（裁断対象検査装置の一例）と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを搬送する搬送装置２０と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する裁断装置３０と、を備えている。
【００１９】
制御装置１０と、搬送装置２０と、裁断装置３０とは、データを送受信するためのケーブルにより接続されていて、搬送装置２０や裁断装置３０等は、制御装置１０により制御される。
【００２０】
制御装置１０は、コントローラ（例えば、プログラマブルロジックコントローラ）として、搬送装置２０による裁断対象Ｂｋの搬送や、裁断装置３０による裁断対象Ｂｋの裁断を制御する。
【００２１】
搬送装置２０は、裁断対象Ｂｋを搬送する搬送部２１と、制御装置１０からの指令に従い搬送装置２０を制御する制御部２２とを有する。そして搬送装置２０は、製本機で丁合され、糊付けされ、表紙が付けられた印刷物等の裁断対象Ｂｋを多段積みされた状態で、搬送部２１のコンベア等により裁断装置３０まで搬送する。
【００２２】
裁断装置３０は、裁断対象Ｂｋを裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを上方から押さえつける押さえ板部３２と、制御装置１０からの指令に従い裁断装置３０を制御する制御部３３と、裁断対象Ｂｋを載せる断裁ステージ３４と、レーザを発光して受光する発光・受光素子部３５と、を有する。さらに、裁断装置３０は、裁断対象Ｂｋが断裁ステージ３４に搬送されたか否かをセンシングする位置センサ（図示せず）を有する。
【００２３】
断裁刃部３１は、本の天・地・小口の三方向を裁断する断裁刃を有する。断裁刃部３１は、エンコーダ付きの駆動部（図示せず）により、裁断対象Ｂｋの方に下降され、多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する。この駆動部のエンコーダにより、裁断対象Ｂｋを押さえるために、断裁刃部３１がどれだけ下降したかの位置が検出される。制御部３３は、エンコーダの情報を読み取り、データを制御装置１０に送信する。
【００２４】
押さえ板部３２は、エンコーダ付きの駆動部（図示せず）により、多段積みされた裁断対象Ｂｋを押さえつける。駆動部のエンコーダにより、裁断対象Ｂｋを押さえるために、押さえ板部３２がどれだけ下降したかの位置が検出される。制御部３３は、エンコーダの情報を読み取り、データを制御装置１０に送信する。
【００２５】
断裁ステージ３４には、発光・受光素子部３５を再帰反射する反射部材３４ａが設置されている。反射部材３４ａは、発光・受光素子部３５からのレーザ光Ｌを、発光・受光素子部３５に反射させる。
【００２６】
発光・受光素子部３５（受光素子の一例）は、半導体レーザ等のレーザ光Ｌを照射する発光素子と、光位置センサ（ＰＳＤ（Position Sensitive Detector））、フォトダイオード等の光を受光する受光素子が一体化された素子である。発光・受光素子部３５は、発光素子からレーザ光Ｌを反射部材３４ａ等で反射させて、受光素子によりセンシングする素子であり、発光・受光素子部３５から反射部材３４ａまでの距離を測定する変位センサ、または在荷センサである。発光・受光素子部３５は、地側、天側、および、小口側の各々の断裁刃部３１の付近に設置され、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する。そして、発光・受光素子部３５は、裁断対象Ｂｋの大きさに応じて断裁刃部３１の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される。また、図１に示すように、発光・受光素子部３５は、レーザ光Ｌが、多段積みされた裁断対象Ｂｋの側面の全体をカバーでき、裁断対象Ｂｋの側面を対角方向に向かうように設置されている。
【００２７】
（１．２ 制御装置１０の構成および機能）
次に、制御装置１０の構成および機能について、図２を用いて説明する。
図２は、制御装置１０の概要構成の一例を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、裁断対象検査装置として機能する制御装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ等であり、通信部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、操作部１４と、入出力インターフェース部１５と、システム制御部１６とを備えている。そして、システム制御部１６と入出力インターフェース部１５とは、システムバス１７を介して接続されている。
【００２９】
通信部１１は、制御部２２と、制御部３３等とのデータや信号の送受信を行う。
【００３０】
記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ等からなり、オペレーティングシステム、制御用のプログラムや画像処理用のプログラム等を記憶する。
【００３１】
表示部１３は、例えば、液晶表示素子またはＥＬ（Electro Luminescence）素子等によって構成されている。表示部１３には、裁断システム１の制御するための入力情報や画像処理の結果等が表示される。
【００３２】
操作部１４は、例えば、キーボードおよびマウス等によって構成されている。ユーザは、操作部１４を使用して、裁断システム１を制御するための入力情報を入力する。
【００３３】
入出力インターフェース部１５は、通信部１１および記憶部１２とシステム制御部１６とのインターフェースである。
【００３４】
システム制御部１６は、例えば、ＣＰＵ１６ａと、ＲＯＭ１６ｂと、ＲＡＭ１６ｃとを有する。システム制御部１６は、ＣＰＵ１６ａが、ＲＯＭ１６ｂや、ＲＡＭ１６ｃや、記憶部１２に記憶された各種プログラムを読み出して実行する。
【００３５】
（１．３ 裁断装置の断裁刃部および保持部の構成）
次に、裁断装置３０の断裁刃部および保持部の構成について、図３を用いて説明する。
図３は、裁断装置３０の断裁刃部および保持部の概要構成例を示す模式図である。
【００３６】
図３に示すように、断裁刃部３１を保持する保持部３６は、断裁刃部３１をボルト等により固定する。そして、断裁刃部３１は、裁断対象の大きさ（例えば、裁断対象ＢｋのサイズがＡ４、Ｂ５）に応じて、交換される。また、保持部３６は、送りねじ３７に連結されていて、ハンドル３８を回すことにより、図中左右方向に移動する。そして、保持部３６に保持された断裁刃部３１は、裁断対象Ｂｋの大きさに応じて裁断位置が調整される。
【００３７】
発光・受光素子部３５を取り付ける取付部材３９は、保持部３６に固定される。そして、発光・受光素子部３５が、取付部材３９により、断裁刃部３１の近傍の外側に取り付けられる。また、発光・受光素子部３５からのレーザ光Ｌが、切断される前の裁断対象Ｂｋの外側に沿って照射されるように、発光・受光素子部３５は、取付部材３９により設置される。すなわち、裁断対象Ｂｋの裁断余白から１、２ミリ程外側にレーザ光Ｌが照射できる位置に、発光・受光素子部３５は設置される。取付部材３９は、保持部３６の外側に取り付けられ、発光・受光素子部３５が、内側の断裁刃部３１に近づけられるような形状（例えばＬ字形状）をしている。
【００３８】
反射部材３４ａは、裁断対象Ｂｋの外側に１、２ミリほどの位置に、反射部材３４ａの中心が来るように、断裁ステージ３４に設置される。
【００３９】
（１．４ 裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置）
次に、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置について、図４を用いて説明する。
図４は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の一例を示す模式図である。
【００４０】
図４に示すように、反射部材３４ａは、裁断対象Ｂｋの大きさ（例えば、裁断対象ＢｋのサイズがＡ４、Ｂ５）に応じて、裁断対象Ｂｋの設置が予定される位置に設置される。反射部材３４ａは、１サイズの裁断対象Ｂｋに対して、背側と地側との隅における地側寄りと、地側と小口側との隅における小口側寄りと、小口側と天側との隅における天側寄りとの３箇所設置される。
【００４１】
［２．裁断システムの動作］
次に、本発明の１実施形態に係る裁断システムの動作について図５から図１０を用いて説明する。
【００４２】
（２．１ 製本工程）
まず、裁断対象が本等の印刷物である場合における製本工程について図５を用いて説明する。なお、製本工程の一例として無線綴じについて説明する。
図５は、無線綴じ製本工程を示す模式図である。
【００４３】
図４に示すように、無線綴じ製本工程は、印刷された折丁をページ順に集積する”（１）丁合い工程”と、丁合した折丁の背に切れ込みを入れる”（２）ミーリング工程”と、切れ込みを入れた背部に接着剤を塗布する”（３）塗布工程”と、塗布した接着剤に表紙を貼り付ける”（４）表紙付け工程”と、折部や余白を切断して本を所定のサイズにする”（５）断裁工程”と、を有する。なお、（５）の断裁工程は、（４）の表紙付け工程により表紙付けされた印刷物が、多段積みされた状態で行われる。（５）の断裁工程について、次の”裁断対象の供給”および”裁断対象の検査”で詳細に説明する。なお、裁断対象の一例である印刷物は、無線綴じ製本に限らず、平とじ製本や中綴じ製本でもよい。
【００４４】
（２．２ 裁断対象の供給）
次に、多段積みされた裁断対象を裁断装置３０に供給する動作について図６を用いて説明する。
図６は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する動作例を示すフローチャートである。
【００４５】
図６に示すように、裁断システム１は、多段積みされた裁断対象を受け入れる（ステップＳ１）。具体的には、図１に示すように、表紙付けされた印刷物（裁断対象Ｂｋ）が多段積みされた状態で、搬送装置２０に供給される。なお、図１に示すように、印刷物の向きは、揃えて多段積みする。
【００４６】
次に、裁断システム１は、裁断対象を整える（ステップＳ２）。具体的には、本束等の多段積みされた裁断対象Ｂｋは、搬送装置２０の側壁やガイドを利用し、整列される。
【００４７】
次に、裁断システム１は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する（ステップＳ３）。具体的には、整列された裁断対象Ｂｋは、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に搬送される。裁断対象Ｂｋが断裁ステージ３４に搬送されると、位置センサによりセンシングされ、制御装置１０に信号が送信される。
【００４８】
（２．３ 裁断対象の検査）
次に、裁断対象の検査について図７から図１２を用いて説明する。
図７は、制御装置１０における裁断対象Ｂｋの検査の動作例を示すフローチャートである。図８および図９は、多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。図１０から図１２は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａと、裁断対象Ｂｋの位置関係の一例を示す模式図である。
【００４９】
図７に示すように、制御装置１０は、搬送装置２０から供給された多段積みされた裁断対象Ｂｋの固定を確認する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に搬送された裁断対象Ｂｋの束を、押さえ板部３２により上面から押さえるように指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、駆動部により押さえ板部３２を下降させ、駆動部のエンコーダや位置センサで機械位置情報を検出し所定の位置で停止させる。裁断装置３０の制御部３３は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０に送信する。制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０から受信して、多段積みされた裁断対象Ｂｋの押さえを確認する。このように制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象が固定されたか否かを検出する固定検出手段の一例として機能する。
【００５０】
次に、制御装置１０は、断裁刃部３１の位置情報を検出する（ステップＳ６）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、駆動部のエンコーダや位置センサで断裁刃部３１の機械位置情報を検出する。
【００５１】
次に、制御装置１０は、レーザ光を照射させる（ステップＳ７）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、断裁刃部３１の位置が、所定の位置にあるか確認後、各発光・受光素子部３５の発光素子からレーザ光Ｌを照射させる。図１または図８に示すように、反射部材３４ａに向けて、レーザ光Ｌが照射される。
【００５２】
次に、制御装置１０は、レーザ光を受光させる（ステップＳ９）。具体的には、各発光・受光素子部３５の受光素子が、発光・受光素子部３５の発光素子から照射されたレーザ光Ｌの反射光を受光し、信号を制御装置１０のシステム制御部１６に出力する。図８に示すように、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれていない場合、発光・受光素子部３５の受光素子は、反射部材３４ａで反射したレーザ光Ｌを受光する。また、図９に示すように、多段積みされた裁断対象Ｂｋの裁断対象Ｂｋ２がずれている場合、発光・受光素子部３５の受光素子が受光する光の光量が、ゼロまたは少なくなったり、受光する光の位置が大きく変位したりする。
【００５３】
次に、制御装置１０は、位置情報を算出する（ステップＳ９）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、各発光・受光素子部３５から受光した光量や変位の信号に応じて、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるか否かの位置情報や、多段積みされた裁断対象Ｂｋの高さ方向の位置情報や、水平方向にずれた距離の位置情報を算出する。なお、制御装置１０のシステム制御部１６は、発光・受光素子部３５が受光した光量に応じた信号を出力する場合、この信号から、位置情報として光量を算出してもよい。また、光量に応じて光がある（所定の光量より多い）場合、信号を出力し、光が無い（所定以下の）場合、信号を出力しない、ＯＮ-ＯＦＦ型のセンサの場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＦＦの信号、すなわち、光が無い場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるとの位置情報を算出してもよい。
【００５４】
次に、制御装置１０は、位置情報を記憶する（ステップＳ１０）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、記憶部１２に、算出した位置情報を記憶する。なお、例えば、裁断が初回の場合や、基準位置を出すために裁断装置３０の断裁ステージ３４上で、多段積みされた裁断対象Ｂｋが整えられた場合において、多段積みされた裁断対象Ｂｋを、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に設定した場合は、制御装置１０のシステム制御部１６は、算出した位置情報を、基準位置の基準位置情報として記憶する。また、制御装置１０のシステム制御部１６は、この場合、発光・受光素子部３５の信号を基準の信号（基準光量）として記憶してもよい。
【００５５】
次に、制御装置１０は、裁断可能か否かを判定する（ステップＳ１１）。制御装置１０のシステム制御部１６は、位置情報の位置が基準位置から所定値以上ずれている場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定する。制御装置１０のシステム制御部１６は、地側、小口側、および天側の発光・受光素子部３５からの位置情報が１つでも、所定値以上ずれていたら、裁断が不可能と判定する。
【００５６】
一方、この段差の量が所定値より等しいか低い場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが良と判定し、裁断が可能と判定する。制御装置１０のシステム制御部１６は、地側、小口側、および天側の全ての発光・受光素子部３５からの位置情報が、所定値より等しいか低い場合、裁断が可能と判定する。
【００５７】
位置情報の位置が基準位置から水平方向に、所定値以上ずれている場合や高さ方向に、所定値以上ずれている場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定してもよい。また、発光・受光素子部３５が受光した光量が基準光量より小さい場合や、信号の出力が無い、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定してもよい。
【００５８】
次に、裁断可能の場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御装置１０は裁断指令を送信する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の制御部３３に裁断指令を送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、断裁刃部３１の断裁刃を下降させ、裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３をまとめて裁断する。切断した断裁片（不要部）は自由落下もしくはエアー等で回収溝へ排出される。
【００５９】
裁断不可能の場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御装置１０のシステム制御部１６は、断裁前に裁断装置３０を停止させる指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する（ステップＳ１２）。裁断装置３０は裁断の動作を停止する。
【００６０】
次に、ステップＳ１１における裁断可能か否かの判定について、図１０および図１１を用いて説明する。
【００６１】
図１０に示すように、裁断対象Ｂｋが、基準位置にある場合、反射部材３４ａ１、３４ａ２、３４ａ３（特に反射部材の中心部）は、裁断対象Ｂｋに重ならず、レーザ光Ｌの光路が遮られなくレーザ光Ｌを反射するので、発光・受光素子部３５は、レーザ光Ｌを受光でき、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが良と判定する。
【００６２】
一方、図１０に示すように、裁断対象Ｂｋ（裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の少なくとも１つ）が、地側にずれた場合、反射部材３４ａ１が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、地側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、天側にずれた場合、反射部材３４ａ３が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、天側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、小口側および地側にずれた場合、反射部材３４ａ２が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、小口側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。
【００６３】
また、図１１に示すように、裁断対象Ｂｋが、反射部材３４ａ２付近を中心に反時計回りにずれた場合、反射部材３４ａ３が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、天側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、反射部材３４ａ２付近を中心に時計回りにずれた場合、反射部材３４ａ１が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、地側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。
【００６４】
以上、本実施形態によれば、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３を裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子（発光・受光素子部３５）と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部３１の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことにより、裁断対象Ｂｋの大きさに合わせて断裁刃部３１を取り替えたり、送りねじ３７により断裁刃部３１間の距離が調整されても、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋを精度良く検査して裁断できる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、自動的に多段積みされた裁断対象の良否判定ができ、省力化でき、人の目視に比べ、客観的に判定でき、生産性の向上が図られる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、断裁前に裁断動作を停止させ、多段積みされた裁断対象の位置を修正することが可能となり不良品の発生を抑制することができる。
【００６７】
また、発光・受光素子部３５（受光素子の一例）が、断裁刃部３１を保持する保持部３６に設置された場合、断裁刃部３１を交換しても、発光・受光素子部３５の位置がずれないため、裁断装置３０は、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋを精度良く検査して裁断できる。
【００６８】
また、発光・受光素子部３５が、取付部材３９により、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される場合、裁断対象Ｂｋの裁断余白から１、２ミリ程外側にレーザ光Ｌが照射できる位置に、発光・受光素子部３５を設置させやすくなる。
【００６９】
裁断装置３０が、断裁刃部３１の裁断動作と連動する位置に設置された発光・受光素子部３５を更に備え、発光・受光素子部３５の受光素子が、発光素子のレーザ光Ｌの反射光を受光する場合、発光・受光素子部３５の発光素子の光により、正確に裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３のずれを検出できる。
【００７０】
また、受光素子と発光素子とが一体化した発光・受光素子部３５の場合、発光素子と受光素子とに分離された場合に比べ、裁断装置３０への設置が少なくなり、メンテナンスが楽になる。
【００７１】
また、発光素子からの光を受光素子に反射する反射部材３４ａを、裁断装置３０に設置した場合、反射部材３４ａと裁断対象Ｂｋとが重なっているか否かの判定が、反射部材３４ａによりレーザ光Ｌの反射の有無で判定できるため、判定が明確になり、裁断装置３０は、精度良く検査して裁断できる。特に、反射部材３４ａが再帰反射する反射部材の場合、入射角と反射角が等しいという光学的な精度が要求されないため、裁断装置３０への設置が容易になる。
【００７２】
また、制御装置１０のシステム制御部１６が、多段積みされた裁断対象が押さえ板部３２により固定されたか否かを検出し、固定されたと検出された後に、レーザ光Ｌを照射して受光する場合、裁断対象の姿勢が安定した状態で検査するので、安定した検査結果を得ることができる。
【００７３】
次に、断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の変形例について図１２を用いて説明する。
図１２は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７４】
図１２に示すように、反射部材３４ａ１、３４ａ２、３４ｂ３が、裁断対象Ｂｋの範囲内に収まるように、断裁ステージ３４上に設置されてもよい。多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれていない場合、発光・受光素子部３５の受光素子は、反射部材３４ａで反射したレーザ光Ｌを受光できない。多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれている場合、発光・受光素子部３５の受光素子が受光する光の光量が増加する。従って、ステップＳ９において、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＮ-ＯＦＦ型のセンサの場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＮの信号、すなわち、光がある場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるとの位置情報を算出してもよい。
【００７５】
次に、発光・受光素子部３５の設置位置の変形例について図１３を用いて説明する。
図１３は、裁断装置３０における発光・受光素子部３５の設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７６】
図１３に示すように、２つの発光・受光素子部３５が、地側、小口側、天側の各断裁刃部３１の付近に設置されてもよい。各発光・受光素子部３５は、おおよそ垂直方向、断裁ステージ３４に向けて設置される。断裁ステージ３４には、反射部材３４ａが２つの発光・受光素子部３５に対応して、設置される。裁断対象Ｂｋが回転したり、水平方向にずれたりして、２本のレーザ光Ｌの少なくとも１つが裁断対象Ｂｋに遮られることにより、裁断対象Ｂｋのずれが検出される。なお、反射部材３４ａは再帰反射する反射部材であるので、各発光・受光素子部３５の設置の向きに関して高い精度は要求されない。
【００７７】
次に、裁断装置３０における受光素子および発光素子の設置位置の変形例について図１４を用いて説明する。
図１４は、裁断装置３０における受光素子および発光素子の設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７８】
図１４に示すように、発光・受光素子部３５が、発光素子３５ａと、受光素子３５ｂとの２つに分かれ設置されてもよい。発光素子３５ａと、受光素子３５ｂとは、反射部材３４ｂに対して、入射角と反射角が等しい位置に設置される。なお、反射部材３４ｂは再帰反射する反射部材でなくてもよい。
【００７９】
なお、裁断装置３０に、反射部材の代わりにＬＥＤや蓄光素材等の発光体を断裁ステージ３４に設定してもよい。この場合、発光・受光素子部３５の代わりに、受光素子が設置される。蓄光素材の場合、受光素子による測定前に照明装置から光を当て、照明装置の光を消して、受光素子が光の検出の有無を測定してもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態は、裁断対象として、板状のプラスティックや金属等でも適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１：裁断システム
１０：制御装置
３０：裁断装置
３１：断裁刃部
３４ａ：反射部材
３５：発光・受光素子部（受光素子、発光素子）
３５ａ：発光素子
３５ｂ：受光素子
Ｂｋ、Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３：裁断対象
Ｌ：レーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裁断対象を検査する裁断装置、および、裁断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本や冊子等の印刷物が製本機で丁合いされた後、不要な部分を切り捨てる裁断が行われる。この裁断される後に、所定の位置で裁断されているか否かの検査が行われている。例えば、特許文献１には、断裁本を所定位置に搬送する搬送手段と、所定位置に搬送された断裁本の仕上げ幅不良を検出する光電センサと、所定位置における断裁本有無を判定するための断裁本有無検出センサと、仕上げ幅不良信号と断裁本有信号とによって、仕上げ幅不良の断裁本を排出する排出機構とが設けられた断裁不良検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１はコンベア上を搬送されている本の状態を検査しているため、本が多段積みされた状態では搬送中に荷崩したり、ずれたりする可能性があり正確に検査することが難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、多段積みされた裁断対象を精度良く検査して裁断できる裁断装置等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】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子が、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の裁断装置において、前記受光素子が、前記断裁刃部を保持する保持部に設置されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の裁断装置において、前記断裁刃部の裁断動作と連動する位置に設置された発光素子を更に備え、前記受光素子が、前記発光素子の光の反射光を受光することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の裁断装置において、前記受光素子と前記発光素子とが一体化したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の裁断装置において、前記発光素子からの光を前記受光素子に反射する反射部材を更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、裁断装置の断裁刃部により裁断される裁断対象を、当該裁断対象が多段積みされた状態で検査する裁断システムにおいて、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置され、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、前記受光素子からの出力に応じて、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定する良否判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことにより、裁断対象の大きさに合わせて断裁刃部を取り替え等が行われても、多段積みされた裁断対象を精度良く検査して裁断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る裁断システムの概要構成例を示す模式図である。
【図２】図１の制御装置の概要構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の裁断装置の断裁刃部および保持部の概要構成例を示す模式図である。
【図４】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置の一例を示す模式図である。
【図５】無線綴じ製本工程を示す模式図である。
【図６】図１の裁断装置に裁断対象を供給する動作例を示すフローチャートである。
【図７】図１の制御装置における裁断対象の検査の動作例を示すフローチャートである。
【図８】多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。
【図９】多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。
【図１０】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材と、裁断対象の位置関係の一例を示す模式図である。
【図１１】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材と、裁断対象の位置関係の一例を示す模式図である。
【図１２】図１の裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置の変形例を示す模式図である。
【図１３】図１の裁断装置における発光・受光素子部の設置位置の変形例を示す模式図である。
【図１４】図１の裁断装置における受光素子および発光素子の設置位置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、裁断システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１５】
［１．裁断システムおよび制御装置１０の構成および機能概要］
（１．１ 裁断システム１の構成および機能）
【００１６】
まず、本発明の一実施形態に係る裁断システムの構成および概要機能について、図１を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る裁断システム１の概要構成例を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、裁断システム１は、裁断システム１を制御する制御装置１０（裁断対象検査装置の一例）と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを搬送する搬送装置２０と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する裁断装置３０と、を備えている。
【００１９】
制御装置１０と、搬送装置２０と、裁断装置３０とは、データを送受信するためのケーブルにより接続されていて、搬送装置２０や裁断装置３０等は、制御装置１０により制御される。
【００２０】
制御装置１０は、コントローラ（例えば、プログラマブルロジックコントローラ）として、搬送装置２０による裁断対象Ｂｋの搬送や、裁断装置３０による裁断対象Ｂｋの裁断を制御する。
【００２１】
搬送装置２０は、裁断対象Ｂｋを搬送する搬送部２１と、制御装置１０からの指令に従い搬送装置２０を制御する制御部２２とを有する。そして搬送装置２０は、製本機で丁合され、糊付けされ、表紙が付けられた印刷物等の裁断対象Ｂｋを多段積みされた状態で、搬送部２１のコンベア等により裁断装置３０まで搬送する。
【００２２】
裁断装置３０は、裁断対象Ｂｋを裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを上方から押さえつける押さえ板部３２と、制御装置１０からの指令に従い裁断装置３０を制御する制御部３３と、裁断対象Ｂｋを載せる断裁ステージ３４と、レーザを発光して受光する発光・受光素子部３５と、を有する。さらに、裁断装置３０は、裁断対象Ｂｋが断裁ステージ３４に搬送されたか否かをセンシングする位置センサ（図示せず）を有する。
【００２３】
断裁刃部３１は、本の天・地・小口の三方向を裁断する断裁刃を有する。断裁刃部３１は、エンコーダ付きの駆動部（図示せず）により、裁断対象Ｂｋの方に下降され、多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する。この駆動部のエンコーダにより、裁断対象Ｂｋを押さえるために、断裁刃部３１がどれだけ下降したかの位置が検出される。制御部３３は、エンコーダの情報を読み取り、データを制御装置１０に送信する。
【００２４】
押さえ板部３２は、エンコーダ付きの駆動部（図示せず）により、多段積みされた裁断対象Ｂｋを押さえつける。駆動部のエンコーダにより、裁断対象Ｂｋを押さえるために、押さえ板部３２がどれだけ下降したかの位置が検出される。制御部３３は、エンコーダの情報を読み取り、データを制御装置１０に送信する。
【００２５】
断裁ステージ３４には、発光・受光素子部３５を再帰反射する反射部材３４ａが設置されている。反射部材３４ａは、発光・受光素子部３５からのレーザ光Ｌを、発光・受光素子部３５に反射させる。
【００２６】
発光・受光素子部３５（受光素子の一例）は、半導体レーザ等のレーザ光Ｌを照射する発光素子と、光位置センサ（ＰＳＤ（Position Sensitive Detector））、フォトダイオード等の光を受光する受光素子が一体化された素子である。発光・受光素子部３５は、発光素子からレーザ光Ｌを反射部材３４ａ等で反射させて、受光素子によりセンシングする素子であり、発光・受光素子部３５から反射部材３４ａまでの距離を測定する変位センサ、または在荷センサである。発光・受光素子部３５は、地側、天側、および、小口側の各々の断裁刃部３１の付近に設置され、多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する。そして、発光・受光素子部３５は、裁断対象Ｂｋの大きさに応じて断裁刃部３１の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される。また、図１に示すように、発光・受光素子部３５は、レーザ光Ｌが、多段積みされた裁断対象Ｂｋの側面の全体をカバーでき、裁断対象Ｂｋの側面を対角方向に向かうように設置されている。
【００２７】
（１．２ 制御装置１０の構成および機能）
次に、制御装置１０の構成および機能について、図２を用いて説明する。
図２は、制御装置１０の概要構成の一例を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、裁断対象検査装置として機能する制御装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ等であり、通信部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、操作部１４と、入出力インターフェース部１５と、システム制御部１６とを備えている。そして、システム制御部１６と入出力インターフェース部１５とは、システムバス１７を介して接続されている。
【００２９】
通信部１１は、制御部２２と、制御部３３等とのデータや信号の送受信を行う。
【００３０】
記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ等からなり、オペレーティングシステム、制御用のプログラムや画像処理用のプログラム等を記憶する。
【００３１】
表示部１３は、例えば、液晶表示素子またはＥＬ（Electro Luminescence）素子等によって構成されている。表示部１３には、裁断システム１の制御するための入力情報や画像処理の結果等が表示される。
【００３２】
操作部１４は、例えば、キーボードおよびマウス等によって構成されている。ユーザは、操作部１４を使用して、裁断システム１を制御するための入力情報を入力する。
【００３３】
入出力インターフェース部１５は、通信部１１および記憶部１２とシステム制御部１６とのインターフェースである。
【００３４】
システム制御部１６は、例えば、ＣＰＵ１６ａと、ＲＯＭ１６ｂと、ＲＡＭ１６ｃとを有する。システム制御部１６は、ＣＰＵ１６ａが、ＲＯＭ１６ｂや、ＲＡＭ１６ｃや、記憶部１２に記憶された各種プログラムを読み出して実行する。
【００３５】
（１．３ 裁断装置の断裁刃部および保持部の構成）
次に、裁断装置３０の断裁刃部および保持部の構成について、図３を用いて説明する。
図３は、裁断装置３０の断裁刃部および保持部の概要構成例を示す模式図である。
【００３６】
図３に示すように、断裁刃部３１を保持する保持部３６は、断裁刃部３１をボルト等により固定する。そして、断裁刃部３１は、裁断対象の大きさ（例えば、裁断対象ＢｋのサイズがＡ４、Ｂ５）に応じて、交換される。また、保持部３６は、送りねじ３７に連結されていて、ハンドル３８を回すことにより、図中左右方向に移動する。そして、保持部３６に保持された断裁刃部３１は、裁断対象Ｂｋの大きさに応じて裁断位置が調整される。
【００３７】
発光・受光素子部３５を取り付ける取付部材３９は、保持部３６に固定される。そして、発光・受光素子部３５が、取付部材３９により、断裁刃部３１の近傍の外側に取り付けられる。また、発光・受光素子部３５からのレーザ光Ｌが、切断される前の裁断対象Ｂｋの外側に沿って照射されるように、発光・受光素子部３５は、取付部材３９により設置される。すなわち、裁断対象Ｂｋの裁断余白から１、２ミリ程外側にレーザ光Ｌが照射できる位置に、発光・受光素子部３５は設置される。取付部材３９は、保持部３６の外側に取り付けられ、発光・受光素子部３５が、内側の断裁刃部３１に近づけられるような形状（例えばＬ字形状）をしている。
【００３８】
反射部材３４ａは、裁断対象Ｂｋの外側に１、２ミリほどの位置に、反射部材３４ａの中心が来るように、断裁ステージ３４に設置される。
【００３９】
（１．４ 裁断装置の断裁ステージにおける反射部材の設置位置）
次に、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置について、図４を用いて説明する。
図４は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の一例を示す模式図である。
【００４０】
図４に示すように、反射部材３４ａは、裁断対象Ｂｋの大きさ（例えば、裁断対象ＢｋのサイズがＡ４、Ｂ５）に応じて、裁断対象Ｂｋの設置が予定される位置に設置される。反射部材３４ａは、１サイズの裁断対象Ｂｋに対して、背側と地側との隅における地側寄りと、地側と小口側との隅における小口側寄りと、小口側と天側との隅における天側寄りとの３箇所設置される。
【００４１】
［２．裁断システムの動作］
次に、本発明の１実施形態に係る裁断システムの動作について図５から図１０を用いて説明する。
【００４２】
（２．１ 製本工程）
まず、裁断対象が本等の印刷物である場合における製本工程について図５を用いて説明する。なお、製本工程の一例として無線綴じについて説明する。
図５は、無線綴じ製本工程を示す模式図である。
【００４３】
図４に示すように、無線綴じ製本工程は、印刷された折丁をページ順に集積する”（１）丁合い工程”と、丁合した折丁の背に切れ込みを入れる”（２）ミーリング工程”と、切れ込みを入れた背部に接着剤を塗布する”（３）塗布工程”と、塗布した接着剤に表紙を貼り付ける”（４）表紙付け工程”と、折部や余白を切断して本を所定のサイズにする”（５）断裁工程”と、を有する。なお、（５）の断裁工程は、（４）の表紙付け工程により表紙付けされた印刷物が、多段積みされた状態で行われる。（５）の断裁工程について、次の”裁断対象の供給”および”裁断対象の検査”で詳細に説明する。なお、裁断対象の一例である印刷物は、無線綴じ製本に限らず、平とじ製本や中綴じ製本でもよい。
【００４４】
（２．２ 裁断対象の供給）
次に、多段積みされた裁断対象を裁断装置３０に供給する動作について図６を用いて説明する。
図６は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する動作例を示すフローチャートである。
【００４５】
図６に示すように、裁断システム１は、多段積みされた裁断対象を受け入れる（ステップＳ１）。具体的には、図１に示すように、表紙付けされた印刷物（裁断対象Ｂｋ）が多段積みされた状態で、搬送装置２０に供給される。なお、図１に示すように、印刷物の向きは、揃えて多段積みする。
【００４６】
次に、裁断システム１は、裁断対象を整える（ステップＳ２）。具体的には、本束等の多段積みされた裁断対象Ｂｋは、搬送装置２０の側壁やガイドを利用し、整列される。
【００４７】
次に、裁断システム１は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する（ステップＳ３）。具体的には、整列された裁断対象Ｂｋは、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に搬送される。裁断対象Ｂｋが断裁ステージ３４に搬送されると、位置センサによりセンシングされ、制御装置１０に信号が送信される。
【００４８】
（２．３ 裁断対象の検査）
次に、裁断対象の検査について図７から図１２を用いて説明する。
図７は、制御装置１０における裁断対象Ｂｋの検査の動作例を示すフローチャートである。図８および図９は、多段積みされた裁断対象を測定する様子の一例を示す模式図である。図１０から図１２は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａと、裁断対象Ｂｋの位置関係の一例を示す模式図である。
【００４９】
図７に示すように、制御装置１０は、搬送装置２０から供給された多段積みされた裁断対象Ｂｋの固定を確認する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に搬送された裁断対象Ｂｋの束を、押さえ板部３２により上面から押さえるように指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、駆動部により押さえ板部３２を下降させ、駆動部のエンコーダや位置センサで機械位置情報を検出し所定の位置で停止させる。裁断装置３０の制御部３３は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０に送信する。制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０から受信して、多段積みされた裁断対象Ｂｋの押さえを確認する。このように制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象が固定されたか否かを検出する固定検出手段の一例として機能する。
【００５０】
次に、制御装置１０は、断裁刃部３１の位置情報を検出する（ステップＳ６）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、駆動部のエンコーダや位置センサで断裁刃部３１の機械位置情報を検出する。
【００５１】
次に、制御装置１０は、レーザ光を照射させる（ステップＳ７）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、断裁刃部３１の位置が、所定の位置にあるか確認後、各発光・受光素子部３５の発光素子からレーザ光Ｌを照射させる。図１または図８に示すように、反射部材３４ａに向けて、レーザ光Ｌが照射される。
【００５２】
次に、制御装置１０は、レーザ光を受光させる（ステップＳ９）。具体的には、各発光・受光素子部３５の受光素子が、発光・受光素子部３５の発光素子から照射されたレーザ光Ｌの反射光を受光し、信号を制御装置１０のシステム制御部１６に出力する。図８に示すように、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれていない場合、発光・受光素子部３５の受光素子は、反射部材３４ａで反射したレーザ光Ｌを受光する。また、図９に示すように、多段積みされた裁断対象Ｂｋの裁断対象Ｂｋ２がずれている場合、発光・受光素子部３５の受光素子が受光する光の光量が、ゼロまたは少なくなったり、受光する光の位置が大きく変位したりする。
【００５３】
次に、制御装置１０は、位置情報を算出する（ステップＳ９）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、各発光・受光素子部３５から受光した光量や変位の信号に応じて、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるか否かの位置情報や、多段積みされた裁断対象Ｂｋの高さ方向の位置情報や、水平方向にずれた距離の位置情報を算出する。なお、制御装置１０のシステム制御部１６は、発光・受光素子部３５が受光した光量に応じた信号を出力する場合、この信号から、位置情報として光量を算出してもよい。また、光量に応じて光がある（所定の光量より多い）場合、信号を出力し、光が無い（所定以下の）場合、信号を出力しない、ＯＮ-ＯＦＦ型のセンサの場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＦＦの信号、すなわち、光が無い場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるとの位置情報を算出してもよい。
【００５４】
次に、制御装置１０は、位置情報を記憶する（ステップＳ１０）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、記憶部１２に、算出した位置情報を記憶する。なお、例えば、裁断が初回の場合や、基準位置を出すために裁断装置３０の断裁ステージ３４上で、多段積みされた裁断対象Ｂｋが整えられた場合において、多段積みされた裁断対象Ｂｋを、裁断装置３０の断裁ステージ３４上に設定した場合は、制御装置１０のシステム制御部１６は、算出した位置情報を、基準位置の基準位置情報として記憶する。また、制御装置１０のシステム制御部１６は、この場合、発光・受光素子部３５の信号を基準の信号（基準光量）として記憶してもよい。
【００５５】
次に、制御装置１０は、裁断可能か否かを判定する（ステップＳ１１）。制御装置１０のシステム制御部１６は、位置情報の位置が基準位置から所定値以上ずれている場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定する。制御装置１０のシステム制御部１６は、地側、小口側、および天側の発光・受光素子部３５からの位置情報が１つでも、所定値以上ずれていたら、裁断が不可能と判定する。
【００５６】
一方、この段差の量が所定値より等しいか低い場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが良と判定し、裁断が可能と判定する。制御装置１０のシステム制御部１６は、地側、小口側、および天側の全ての発光・受光素子部３５からの位置情報が、所定値より等しいか低い場合、裁断が可能と判定する。
【００５７】
位置情報の位置が基準位置から水平方向に、所定値以上ずれている場合や高さ方向に、所定値以上ずれている場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定してもよい。また、発光・受光素子部３５が受光した光量が基準光量より小さい場合や、信号の出力が無い、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定し、裁断が不可能と判定してもよい。
【００５８】
次に、裁断可能の場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御装置１０は裁断指令を送信する（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の制御部３３に裁断指令を送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、断裁刃部３１の断裁刃を下降させ、裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３をまとめて裁断する。切断した断裁片（不要部）は自由落下もしくはエアー等で回収溝へ排出される。
【００５９】
裁断不可能の場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御装置１０のシステム制御部１６は、断裁前に裁断装置３０を停止させる指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する（ステップＳ１２）。裁断装置３０は裁断の動作を停止する。
【００６０】
次に、ステップＳ１１における裁断可能か否かの判定について、図１０および図１１を用いて説明する。
【００６１】
図１０に示すように、裁断対象Ｂｋが、基準位置にある場合、反射部材３４ａ１、３４ａ２、３４ａ３（特に反射部材の中心部）は、裁断対象Ｂｋに重ならず、レーザ光Ｌの光路が遮られなくレーザ光Ｌを反射するので、発光・受光素子部３５は、レーザ光Ｌを受光でき、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが良と判定する。
【００６２】
一方、図１０に示すように、裁断対象Ｂｋ（裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の少なくとも１つ）が、地側にずれた場合、反射部材３４ａ１が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、地側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、天側にずれた場合、反射部材３４ａ３が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、天側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、小口側および地側にずれた場合、反射部材３４ａ２が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、小口側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。
【００６３】
また、図１１に示すように、裁断対象Ｂｋが、反射部材３４ａ２付近を中心に反時計回りにずれた場合、反射部材３４ａ３が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、天側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。また、裁断対象Ｂｋが、反射部材３４ａ２付近を中心に時計回りにずれた場合、反射部材３４ａ１が、レーザ光Ｌの光路上、裁断対象Ｂｋと重なり、地側の発光・受光素子部３５は、反射したレーザ光Ｌを受光できず、制御装置１０のシステム制御部１６は、多段積みされた裁断対象Ｂｋが不良と判定する。
【００６４】
以上、本実施形態によれば、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３を裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の良否を、裁断前に判定するために、裁断対象側からの光を受光する受光素子（発光・受光素子部３５）と、を備え、受光素子が、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部３１の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことにより、裁断対象Ｂｋの大きさに合わせて断裁刃部３１を取り替えたり、送りねじ３７により断裁刃部３１間の距離が調整されても、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋを精度良く検査して裁断できる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、自動的に多段積みされた裁断対象の良否判定ができ、省力化でき、人の目視に比べ、客観的に判定でき、生産性の向上が図られる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、断裁前に裁断動作を停止させ、多段積みされた裁断対象の位置を修正することが可能となり不良品の発生を抑制することができる。
【００６７】
また、発光・受光素子部３５（受光素子の一例）が、断裁刃部３１を保持する保持部３６に設置された場合、断裁刃部３１を交換しても、発光・受光素子部３５の位置がずれないため、裁断装置３０は、多段積みされた裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋを精度良く検査して裁断できる。
【００６８】
また、発光・受光素子部３５が、取付部材３９により、裁断対象の大きさに応じて断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置される場合、裁断対象Ｂｋの裁断余白から１、２ミリ程外側にレーザ光Ｌが照射できる位置に、発光・受光素子部３５を設置させやすくなる。
【００６９】
裁断装置３０が、断裁刃部３１の裁断動作と連動する位置に設置された発光・受光素子部３５を更に備え、発光・受光素子部３５の受光素子が、発光素子のレーザ光Ｌの反射光を受光する場合、発光・受光素子部３５の発光素子の光により、正確に裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３のずれを検出できる。
【００７０】
また、受光素子と発光素子とが一体化した発光・受光素子部３５の場合、発光素子と受光素子とに分離された場合に比べ、裁断装置３０への設置が少なくなり、メンテナンスが楽になる。
【００７１】
また、発光素子からの光を受光素子に反射する反射部材３４ａを、裁断装置３０に設置した場合、反射部材３４ａと裁断対象Ｂｋとが重なっているか否かの判定が、反射部材３４ａによりレーザ光Ｌの反射の有無で判定できるため、判定が明確になり、裁断装置３０は、精度良く検査して裁断できる。特に、反射部材３４ａが再帰反射する反射部材の場合、入射角と反射角が等しいという光学的な精度が要求されないため、裁断装置３０への設置が容易になる。
【００７２】
また、制御装置１０のシステム制御部１６が、多段積みされた裁断対象が押さえ板部３２により固定されたか否かを検出し、固定されたと検出された後に、レーザ光Ｌを照射して受光する場合、裁断対象の姿勢が安定した状態で検査するので、安定した検査結果を得ることができる。
【００７３】
次に、断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の変形例について図１２を用いて説明する。
図１２は、裁断装置３０の断裁ステージ３４における反射部材３４ａの設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７４】
図１２に示すように、反射部材３４ａ１、３４ａ２、３４ｂ３が、裁断対象Ｂｋの範囲内に収まるように、断裁ステージ３４上に設置されてもよい。多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれていない場合、発光・受光素子部３５の受光素子は、反射部材３４ａで反射したレーザ光Ｌを受光できない。多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれている場合、発光・受光素子部３５の受光素子が受光する光の光量が増加する。従って、ステップＳ９において、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＮ-ＯＦＦ型のセンサの場合、制御装置１０のシステム制御部１６は、ＯＮの信号、すなわち、光がある場合、多段積みされた裁断対象Ｂｋがずれた位置にいるとの位置情報を算出してもよい。
【００７５】
次に、発光・受光素子部３５の設置位置の変形例について図１３を用いて説明する。
図１３は、裁断装置３０における発光・受光素子部３５の設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７６】
図１３に示すように、２つの発光・受光素子部３５が、地側、小口側、天側の各断裁刃部３１の付近に設置されてもよい。各発光・受光素子部３５は、おおよそ垂直方向、断裁ステージ３４に向けて設置される。断裁ステージ３４には、反射部材３４ａが２つの発光・受光素子部３５に対応して、設置される。裁断対象Ｂｋが回転したり、水平方向にずれたりして、２本のレーザ光Ｌの少なくとも１つが裁断対象Ｂｋに遮られることにより、裁断対象Ｂｋのずれが検出される。なお、反射部材３４ａは再帰反射する反射部材であるので、各発光・受光素子部３５の設置の向きに関して高い精度は要求されない。
【００７７】
次に、裁断装置３０における受光素子および発光素子の設置位置の変形例について図１４を用いて説明する。
図１４は、裁断装置３０における受光素子および発光素子の設置位置の変形例を示す模式図である。
【００７８】
図１４に示すように、発光・受光素子部３５が、発光素子３５ａと、受光素子３５ｂとの２つに分かれ設置されてもよい。発光素子３５ａと、受光素子３５ｂとは、反射部材３４ｂに対して、入射角と反射角が等しい位置に設置される。なお、反射部材３４ｂは再帰反射する反射部材でなくてもよい。
【００７９】
なお、裁断装置３０に、反射部材の代わりにＬＥＤや蓄光素材等の発光体を断裁ステージ３４に設定してもよい。この場合、発光・受光素子部３５の代わりに、受光素子が設置される。蓄光素材の場合、受光素子による測定前に照明装置から光を当て、照明装置の光を消して、受光素子が光の検出の有無を測定してもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態は、裁断対象として、板状のプラスティックや金属等でも適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１：裁断システム
１０：制御装置
３０：裁断装置
３１：断裁刃部
３４ａ：反射部材
３５：発光・受光素子部（受光素子、発光素子）
３５ａ：発光素子
３５ｂ：受光素子
Ｂｋ、Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３：裁断対象
Ｌ：レーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、
前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、
を備え、
前記受光素子が、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことを特徴とする裁断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の裁断装置において、
前記受光素子が、前記断裁刃部を保持する保持部に設置されたことを特徴とする裁断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の裁断装置において、
前記断裁刃部の裁断動作と連動する位置に設置された発光素子を更に備え、
前記受光素子が、前記発光素子の光の反射光を受光することを特徴とする裁断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の裁断装置において、
前記受光素子と前記発光素子とが一体化したことを特徴とする裁断装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の裁断装置において、
前記発光素子からの光を前記受光素子に反射する反射部材を更に備えたことを特徴とする裁断装置。
【請求項６】
裁断装置の断裁刃部により裁断される裁断対象を、当該裁断対象が多段積みされた状態で検査する裁断システムにおいて、
前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置され、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、
前記受光素子からの出力に応じて、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定する良否判定手段と、
を備えることを特徴とする裁断システム。
【請求項１】
多段積みされた裁断対象を裁断する断裁刃部と、
前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定するために、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、
を備え、
前記受光素子が、前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置されたことを特徴とする裁断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の裁断装置において、
前記受光素子が、前記断裁刃部を保持する保持部に設置されたことを特徴とする裁断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の裁断装置において、
前記断裁刃部の裁断動作と連動する位置に設置された発光素子を更に備え、
前記受光素子が、前記発光素子の光の反射光を受光することを特徴とする裁断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の裁断装置において、
前記受光素子と前記発光素子とが一体化したことを特徴とする裁断装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の裁断装置において、
前記発光素子からの光を前記受光素子に反射する反射部材を更に備えたことを特徴とする裁断装置。
【請求項６】
裁断装置の断裁刃部により裁断される裁断対象を、当該裁断対象が多段積みされた状態で検査する裁断システムにおいて、
前記裁断対象の大きさに応じて前記断裁刃部の裁断位置が調整される調整動作に連動する位置に設置され、前記裁断対象側からの光を受光する受光素子と、
前記受光素子からの出力に応じて、前記多段積みされた裁断対象の良否を、裁断前に判定する良否判定手段と、
を備えることを特徴とする裁断システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−４３２４１（Ｐ２０１３−４３２４１Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１７０８（Ｐ２０１１−１８１７０８）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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