(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向と周方向に所定の間隔で複数の厚み計測手段を備えた計測ローラと潰しローラとの間にシートを通過させて１シート内の厚み分布を計測し、その計測した厚み分布を解析し、厚み分布の変動の大きさからシートの千切れなどの局部的不在、角折れなどの局部的重複を検出することを特徴とするシート監視方法。
【請求項２】
軸方向と周方向に所定の間隔で複数の厚み計測手段を備えた計測ローラと潰しローラとからなる一対のローラと、厚み計測手段が検出した厚みデータを解析するデータ解析手段と、データ解析手段が１シート内の厚み分布に所定値を超える変動を検出したときに所要の情報を出力する情報出力手段とを備えたことを特徴とするシート監視装置。
【請求項３】
請求項２記載のシート監視装置を備えたことを特徴とする折り機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に印刷シート、折り丁などにおける角折れ・千切れなどの不良を検出する方法、装置、及びその利用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷用紙の片面或いは両面に画像が転写された印刷シートを折り、断裁し、所望の形状に仕上げる印刷機としては、例えばオフセット輪転印刷機、グラビア印刷機などがあり、新聞、ちらし、書籍と言った様々な印刷物を作製している。これらの印刷機においては、後段に併設した印刷シート折り機により、連続的に所定の折り形状に折り加工して、印刷物の折り丁を作製している。
【０００３】
印刷物の品質を考えた場合、印刷された画像の品質は元より、印刷物の折り品質も、その印刷物全体の品質を決める重要な要素である。例えば、製本する場合に、綴じ込み用印刷シートの角が折れた状態で本となり、最後の断裁工程で断裁されずに、余分なシート余白部が残ってしまう、あるいは、ページの一部が千切れ、そこにあるべき文字が読めなくなるなどすると、印刷された画像がきれいな印刷物であっても、最終製品の印刷物としては不良品となってしまう。
【０００４】
従来、印刷工程における不良折り丁の発見は、印刷オペレータが印刷された折り丁を定期的に抜き取って検査するのが一般的であった。しかしながら、折り丁の不良は突発的に発生するものであり、定期的な抜き取り検査では見逃す可能性もあり、そのまま製本した場合、不良の本や雑誌を作製し、次の工程で不良が発見されなければ、そのまま製品として流通する恐れがあった。
【０００５】
この印刷物の折り工程で発生する不良品の検出精度を上げるために、抜き取り検査の周期を短くすることも考えられるが、オペレータによる印刷作業中の検査頻度には自ずと限界があり、現状以上の頻度で折り品質をチェックすることは実際には難しいと言う問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、折り丁を含むシートを搬送するラインまたは折り機などにおいて、シート端部に発生し易い角折れ、千切れなどを検出し、折り機などの動作タイミングの調整、部品の交換、不良品の抜き取り作業などが迅速、且つ、確実に行えるようにすることとを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための第１の発明は、軸方向と周方向に所定の間隔で複数の厚み計測手段を備えた計測ローラと潰しローラとの間にシートを通過させて１シート内の厚み分布を計測し、その計測した厚み分布を解析し、厚み分布の変動の大きさからシートの千切れなどの局部的不在、角折れなどの局部的重複を検出することを特徴とするシート監視方法である。
【０００８】
第２の発明は、軸方向と周方向に所定の間隔で複数の厚み計測手段を備えた計測ローラと潰しローラとからなる一対のローラと、厚み計測手段が検出した厚みデータを解析するデータ解析手段と、データ解析手段が１シート内の厚み分布に所定値を超える変動を検出したときに所要の情報を出力する情報出力手段とを備えたことを特徴とするシート監視装置である。
【０００９】
第３の発明は、前記シート監視装置を備えたことを特徴とする折り機である。
【００１０】
本発明は、角折れや千切れなどの不良部分の厚みが他の正常な部分と比較して厚くまたは薄くなることに着目し、シートの厚みを計測し、その厚み分布を縦方向または横方向あるいはその両方向で解析することで、折り丁などを含むシートの不良を発見できるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のシート監視装置１のブロック図である。図１において、１０は折り丁（課題を解決する手段で言うシート）１００の厚みを計測する計測手段であり、折り丁１００の所網の部位の厚みを計測する。２０はデータ解析判定手段であり、信号入力部２１、記憶部２２、演算処理部２３、信号出力部２４などからなる。３０はデータ解析判定手段２０から所定の制御信号が出力されたときに動作する警報手段である。
【００１３】
そして、計測手段１０により計測された折り丁１００の厚みデータは、データ解析判定手段２０の信号入力部２１を介して取り込まれ、記憶部２２に一時的に記憶され、演算処理部２３により演算処理され、厚み分布が求められる。厚み分布の変動の大きさが所定値を超えているときには、信号出力部２４を介して警報手段３０に所定の制御信号が出力される。
【００１４】
データ解析判定手段２０の信号出力部２４から所定の制御信号を入力した警報手段３０は動作し、（１）警報音を吹鳴する、（２）ランプを点滅する、などして、例えば印刷機のオペレータに対し警報を発する。
【００１５】
図２は、本発明のシート監視装置１の計測手段１０を示す説明図である。上流側の図示しない折り機により折り加工された折り丁１００は、チョッパーブレード５０によりチョッパー折りされ、潰しローラ１１と計測ローラ１２の間を通過して下流側の搬送ラインへと送られる過程で、折り丁１００の厚さが計測される。
【００１６】
計測ローラ１２には、軸方向と周方向に所定の間隔、例えば５ｍｍ間隔で多数のロードセル１３が厚み計測手段として埋め込まれている。そして、潰しローラ１１と計測ローラ１２との間を通過する折り丁１００の厚みとロードセル１３が受ける力の大きさとの相関関係はデータ解析判定手段２０の記憶部２２に記憶されていて、ロードセル１３が受ける力の大きさにより、潰しローラ１１と計測ローラ１２との間を通過している折り丁１００の厚みが演算可能になっている。
【００１７】
すなわち、潰しローラ１１と計測ローラ１２との間を折り丁１００が通過する際にロードセル１３に作用する力の大きさを計測することで、その力の大きさから折り丁１００の厚みを算出することが可能であり、したがってその厚みの変化から折り丁１００の千切れ、角折れ、すなわち重なりなどの欠陥が検出できる。
【００１８】
個々のロードセル１３に作用している力の大きさは、シフトレジスタなどの技術を利用してデータ解析判定手段２０の記憶部２２に逐次記憶される。なお、個々のロードセル１３に作用している力の大きさは、計測ローラ１２内に設ける図示しない記憶手段に一時的に記憶し、それを所定時間毎に無線通信技術を利用してデータ解析判定手段２０の記憶部２２に記憶するように構成しても良い。
【００１９】
次に、データ解析判定手段２０の演算処理部２３による欠陥の有無を判定するフローを、図３に示すフローチャートに従って説明する。なお。ここでｘ，ｙはカウンタであり、ｘｍａｘ，  ｙｍａｘはカウンタの繰り返し回数、Ｔ（ｘ，ｙ）は各計測点（ｘ，ｙ）における折り丁１００の厚みである。
【００２０】
動作開始時には、先ずステップＳ１で初期設定として設定値の読み込みやキャリブレーションなどを行う。そして、その動作が終了すると計測手段１０により計測された力の大きさに基づいて、データ解析判定手段２０の演算処理部２３が折り丁１００の厚みを算出し、その算出結果に基づいて評価する。
【００２１】
具体的には、例えば図５に示すような折り丁１００の点線部上を計測したとすると（Ａ）のように不良がない折り丁１００Ａの場合は、縦方向・横方向とも各計測点でほぼ一定の厚みとなる（Ｔ（ｘ−１，ｙ）≒Ｔ（ｘ，ｙ）≒Ｔ（ｘ＋１，ｙ），  Ｔ（ｘ，ｙ−１）≒Ｔ（ｘ，ｙ）≒Ｔ（ｘ，ｙ＋１））。したがって、ステップＳ２及びステップＳ３で共にイエスと判定され、ステップＳ４で折り丁１００が正常であると判定される。
【００２２】
しかし、不良が発生した場合には、図５（Ｂ）の角折れがある折り丁１００Ｂ、図５（Ｃ）の千切れがある折り丁１００Ｃ共に、不良部分で折り丁１００の厚みが変化する。
【００２３】
例えば、図５（Ｂ）の角折れがある折り丁１００Ｂの場合は、縦方向、横方向共に正常な部分と比較して折れ重なっている計測点では厚くなり、シートがなくなっている計測点では薄くなっている（Ｔ（ｘ＋１，ｙ）＜Ｔ（ｘ−１，ｙ）＜Ｔ（ｘ，ｙ））。
【００２４】
一方、図５（Ｃ）の千切れがある折り丁１００Ｃの場合は、横方向の厚みを正常な部分と比較すると千切れの発生している計測点では薄くなっている  （Ｔ（ｘ−１，ｙ）＜Ｔ（ｘ，ｙ）≒Ｔ（ｘ＋１，ｙ））。
【００２５】
したがって、図５（Ｂ）の角折れがある折り丁１００Ｂの場合と、図５（Ｃ）の千切れがある折り丁１００Ｃの場合には、ステップＳ２またはステップＳ３でノーと判定され、ステップＳ６でその折り丁１００が不良であると判定される。
【００２６】
このように、同一折り丁１００の厚みの比較をステップＳ６からステップＳ１０に示すように縦方向、横方向共に任意の回数行うことで、折り丁１００の不良の有無を判定することができる。
【００２７】
また、別の判定方法としては、前述のような各計測点同士の厚さの比較を行うのでなく、或る決められた閾値と計測されたデータの値との比較を行い、閾値を超えたものを折り不良として判定することもできる。その処理判定手段の動作の例を図４のフローチャートに示す。
【００２８】
これは、折り丁１００の正常な厚みの範囲を、予めデータ解析判定手段２０の記憶部２２に記憶しておき、その数値と比較することで不良の判定を行う。ここで、折り丁１００の厚みをＴ（ｘ，ｙ）、正常な折り丁１００の厚みの上限値をＴｍａｘ（ｘ，ｙ）、厚みの下限値をＴｍｉｎ（ｘ，ｙ）とする。
【００２９】
先ず、ステップＳ１１で初期設定を行う。そしてステップＳ１２で折り丁１００の厚みがＴｍｉｎ（ｘ，ｙ）＜Ｔ（ｘ，ｙ）＜Ｔｍａｘ（ｘ，ｙ）であればステップＳ１３で正常、そうでなければステップＳ１４で不良と判定する。
【００３０】
このような判定を、ステップＳ１６からステップＳ１９に示すように計測点毎に行うことで、折り丁１００の不良の有無を判定することができる。
【００３１】
そして、折り丁１００の不良の有無を判定し、不良と判定されたときには信号出力部２４を介して所定の制御信号を警報手段３０に送信し、警報手段３０を動作させ、警報を発する。
【００３２】
また、良否の判定を図示しない表示部に表示し、不良検出時には警報出力（ブザー、ランプ等）すると共に、外部出力などを可能にする構成としても良い。
【００３３】
例えば、同一折り丁１００において厚み分布の変動の大きさが所定値を超えたときに、図示しない排紙装置にも信号出力部２４を介して所定の制御信号を出力し、発生した不良品を自動的に抜き取るように構成することも可能である。また、不良品の除去はオフラインで行うようにしても良い。
【００３４】
また、ロードセル１３が計測した力の大きさを折り丁１００の厚みに変換し、その厚み分布の変動の大きさなどから折り丁１００の不良の有無を判定するのではなく、ロードセル１３が計測した力の大きさ自体の変動などを解析して折り丁１００の不良の有無を判定することも可能である。
【００３５】
また、折り丁１００の厚みを計測するためのロードセル１３は、欠陥が発生し易い部分のみの監視が可能に、チョッパーブレード５０によってチョッパー折りされている折り丁１００の折り開始側の所定部分、例えば折り開始端から２０ｍｍの幅の部分と、その反対側の終端側所定部分、例えばこちらも終端部から２０ｍｍの幅の部分だけの厚みが計測可能に、計測ローラ１２の所定部分にのみ配設したり、その部分に配設されているロードセル１３だけが折り丁１００の厚みを計測するように構成し、シート監視方法またはシート監視装置１の構成の簡略化を図ることも可能である。
【００３６】
また、潰しローラ１１によって潰されている折り丁１００の厚みは、ロードセル１３以外の適宜の手段により計測されても良い。
【００３７】
【発明の効果】
厚みを計測して評価する本発明によれば、折り丁などの内部で発生する角折れや千切れなどの欠陥も検出することが可能であり、不良品の発生を高い精度で検出することができるという効果を奏する。
【００３８】
そのため、検査している折り丁などに前記欠陥が発生している時には、これを速やかに検知して折り動作タイミングの調整や、不良品の抜き取り作業などが迅速且つ確実に行え、次の工程に不良品が流れないようにすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のシート監視装置のブロック図である。
【図２】  本発明のシート監視装置の計測手段の一例を示す説明図である。
【図３】  本発明の欠陥の有無を判定するためのフローチャートである。
【図４】  本発明の欠陥の有無を判定するためのフローチャートである。
【図５】  本発明のシート監視装置によって計測した折り丁の厚み分布の説明図であり、（Ａ）は正常な折り丁の場合の例、（Ｂ）は角折れがある折り丁の場合の例、（Ｃ）は千切れがある折り丁の場合の例である。
【符号の説明】
１  シート監視装置
１０  計測手段
１１  潰しローラ
１２  計測ローラ
１３  ロードセル
２０  データ解析判定手段
２１  信号入力部
２２  記憶部
２３  演算処理部
２４  信号出力部
３０  警報手段
５０  チョッパーブレード
１００  折り丁
１００Ａ  正常な折り丁
１００Ｂ  角折れの折り丁
１００Ｃ  千切れのある折り丁
ＡＸ  厚み分布（横方向）
ＡＹ  厚み分布（縦方向）
ＢＸ  厚み分布（横方向）
ＢＹ  厚み分布（縦方向）
ＣＸ  厚み分布（横方向）
ＣＹ  厚み分布（縦方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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