(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折られたシートの折り位置を送り出し方向での前位にして前記シートが送り出される経路の側方であって、前記送り出し方向に沿うシート端面部に相対する側から、前記送り出し方向に沿うシート端面部における端面と該端面の近傍とを観察して、シート端面部の角折れ・破れを検出するシート監視装置であって、
前記シート端面部の角折れ・破れを検出する検出手段として、
前記経路とこの経路を直角に横切る平面とが交叉している交叉線から、折られた前記シートにおける何れか一方の折り返しシートの外面側に角度をもって、前記平面内にして設置される光源と、
前記交叉線から、前記一方の折り返しシートとは反対となる他方の折り返しシートの外面側に角度をもって、前記平面内にして設置されて、前記一方の折り返しシートの端面と、この一方の折り返しシートの端面の近傍と、前記他方の折り返しシートの端面と、この他方の折り返しシートの端面の近傍とにおける前記光源の光照射時の明度分布を計測する明度検出手段とを
備えたことを特徴とするシート監視装置。
【請求項２】
上記シート端面部の角折れ・破れを検出したときに動作する警報手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシート監視装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシート監視装置を備えると共に、平行折り・デルタ折り・チョッパー折り・フォーマー折り何れかの折り手段を備えたことを特徴とするシート折り機。
【請求項４】
請求項１または２に記載のシート監視装置により、シート端部を横切る線状に上記シート端面部における端面とこの端面の近傍との明度分布を計測することを特徴とするシート監視方法。
【請求項５】
線状に計測されるシート端面部における端面とこの端面の近傍との明度分布をシート端部の連続する方向に連続して取り込み、これを画像処理してシート端面部の連続した明度分布画像を得ることを特徴とする請求項４に記載のシート監視方法。
【請求項６】
明度分布画像におけるシート端部の連続する方向の明画素数および／または暗画素数の変化に基づいて、シート端面部の角折れ・破れを検出することを特徴とする請求項５記載のシート監視方法。
【請求項７】
明度分布画像を微分解析してシート端面部の角折れ・破れを検出することを特徴とする請求項５記載のシート監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートの角折れ・破れなどを検出する監視装置であり、その利用装置であり、さらにはシートを監視する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ウェブ状（帯状）の印刷紙に印刷された印刷シートは、その装置の後段に併設した印刷シート折り機によって、連続的に所定の折り形状に折り加工して、雑誌や書籍、チラシ用の折丁を製造している。
【０００３】
一般に、雑誌・書籍・チラシなどの印刷に多用されているオフセット輪転印刷装置では、巻き取り紙（ロール紙）から巻き出し送行する長尺状のウェブシートに、印刷ユニットで所要の文字・絵柄を印刷したのち、三角板などのフォーマー手段（折りプレート）でウェブシートを送行方向に沿って二つ折り、三つ折り、四つ折りなどの所定の形状に連続的に折り加工し、シーターなどの断裁手段によって枚葉状にシート断裁して印刷シートを得て、また、さらにその印刷シート送行方向または印刷シート送行方向と直交する方向に、チョッパー折り機などにて印刷シートをさらに加工して、折丁として最終的にスタッカーに排出するようになっている。
【０００４】
すなわち、印刷ユニットから供給される印刷済みのウェブシートは、三角板やその下方（送行方向下流）に配置されたシーターやチョッパー折り機など、つまり折り機によってそのシートを所定の形状に加工するようになっている。
【０００５】
そして、上記従来の折り機においては、印刷および折り加工された枚葉状の印刷シート折り加工の途中で機械的要因・環境的要因などで、図４（Ａ）に示した外折れ１００Ａ１、内折れ１００Ａ２などの角折れ１００Ａ、図４（Ｂ）に示した一部がちぎれてなくなった破れ１００Ｂ１、捲れを伴う破れ１００Ｂ２などの破れ１００Ｂが発生し、折り丁として不良品になってしまうことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、折り加工などされたシートの端面とその近傍の状態が正確に監視できるようにして、シート端部に発生し易い角折れ、破れなどの発生を検出し、折り機の折り動作タイミングの調整、部品の交換、不良品の抜取作業などが迅速、且つ、確実に行えるようにすることを目的としている。
【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、折られたシートの折り位置を送り出し方向での前位にして前記シートが送り出される経路の側方であって、前記送り出し方向に沿うシート端面部に相対する側から、前記送り出し方向に沿うシート端面部における端面と該端面の近傍とを観察して、シート端面部の角折れ・破れを検出するシート監視装置であって、
前記シート端面部の角折れ・破れを検出する検出手段として、
前記経路とこの経路を直角に横切る平面とが交叉している交叉線から、折られた前記シートにおける何れか一方の折り返しシートの外面側に角度をもって、前記平面内にして設置される光源と、
前記交叉線から、前記一方の折り返しシートとは反対となる他方の折り返しシートの外面側に角度をもって、前記平面内にして設置されて、前記一方の折り返しシートの端面と、この一方の折り返しシートの端面の近傍と、前記他方の折り返しシートの端面と、この他方の折り返しシートの端面の近傍とにおける前記光源の光照射時の明度分布を計測する明度検出手段とを
備えたことを特徴とするシート監視装置である。
【０００８】
第２の発明は、前記第１の発明のシート監視装置において、上記シート端面部の角折れ・破れを検出したときに動作する警報手段を備えるようにしたシート監視装置である。
【０００９】
第３の発明は、前記第１または第２の発明のシート監視装置を備えると共に、平行折り・デルタ折り・チョッパー折り・フォーマー折り何れかの折り手段を備えるようにしたシート折り機である。
【００１０】
第４の発明は、前記第１または第２の発明のシート監視装置により、シート端部を横切る線状に上記シート端面部における端面とこの端面の近傍との明度分布を計測するようにしたシート監視方法である。
【００１１】
第５の発明は、前記第４の発明のシート監視方法において、線状に計測されるシート端面部における端面とこの端面の近傍との明度分布をシート端部の連続する方向に連続して取り込み、これを画像処理してシート端面部の連続した明度分布画像を得るようにしたシート監視方法である。
【００１２】
第６の発明は、前記第５の発明のシート監視方法において、明度分布画像におけるシート端部の連続する方向の明画素数および／または暗画素数の変化に基づいて、シート端面部の角折れ・破れを検出するようにしたシート監視方法である。
【００１３】
第７の発明は、前記第５の発明のシート監視方法において、明度分布画像を微分解析してシート端面部の角折れ・破れを検出するようにしたシート監視方法である。
【００１４】
（削除）
【００１５】
（削除）
【００１６】
（削除）
【００１７】
（削除）
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、チョッパー折り機を例に挙げて説明する。図１は、チョッパー折り機の構成を示す説明図、図２は図１に示したチョッパー折り機の折り機能部分を横方向から見たときの説明図であり、印刷および折り加工された枚葉状の印刷シート１００は、水平に設置したガイドテーブル４の上を送行する上ベルト５と下ベルト６との間に挟み込まれて、１部づつチョッパー折り機の水平に設置した一対の平行ロール２ａ、２ｂからなる対向ロール２の上に矢印方向に導入され、導入方向の前方両側に設置した前当部７・７に印刷シート１００の前端部が当接して常に定位置に位置決めされるようになっている。
【００１９】
また、印刷シート１００の前端部が前当部７・７に当接して停止するタイミングで、または印刷シート１００の前端部が前当部７・７に当接する直前または当接した直後のタイミングで、チョッパーブレード１が印刷シート１００の上方より下方の対向ロール２のロール２ａ、２ｂの間に向かって下降動作し、このチョッパーブレード１の下降動作によって、対向ロール２の上にある印刷シート１００はロール２ａ、２ｂの間に導入されて二つ折りされ、対向ロール２の下方の下向き経路２００を二つ折り印刷シート１０１（製本用の折丁）となって通過・排出されるようになっていて、図１に示すように、この経路２００では、折られた印刷シート１００の折り位置（下部）を送り出し方向での前位にしてこの印刷シート１００が送り出される。なお、この折り機構自体は従来周知である。
【００２０】
そして、経路２００の側方に光源８と、明度検出手段としてのＣＣＤカメラ９などからなるシート監視装置１０が設置され、対向ロール２で二つ折りされ、経路２００を通過している二つ折り印刷シート１０１の端面１０１Ａとその近傍の明度を観察し、この部分に角折れ１００Ａ、破れ１００Ｂの欠陥が発生しているかいないかを検出している。
【００２１】
この場合のシート監視装置１０は、対向ロール２から所定距離だけ離れた位置で経路２００を直角に横切る水平面２０１内に設置されている。そして、光源８は経路２００と水平面２０１とが交叉している交叉線２０２に対し、二つ折り印刷シート１０１の二つの折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄの任意の一方、例えば折り返しシート１０１Ｃ側に角度θ１だけ片寄せて、水平面２０１の部分を通過している折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａとその近傍を照らすことができるように配置されている。
【００２２】
一方、ＣＣＤカメラ９は、交叉線２０２に対し、光源８と反対側、すなわち二つ折り印刷シート１０１の他方の折り返しシート１０１Ｄ側に角度θ２だけ片寄せて、水平面２０１の部分を通過している折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａとその近傍を観察することができるように配置されている。
【００２３】
したがって、二つ折り印刷シート１０１に角折れ１００Ａ、破れ１００Ｂがないと、光源８は二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａと、それぞれの光源８が設置されている側の面、すなわち折り返しシート１０１Ｃでは外側の面、折り返しシート１０１Ｄでは内側の面を照らし、ＣＣＤカメラ９が設置されている側の面、すなわち折り返しシート１０１Ｃでは内側の面、折り返しシート１０１Ｄでは外側の面は全く照らされることがない。
【００２４】
また、ＣＣＤカメラ９は、二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａと、それぞれのＣＣＤカメラ９が設置されている側の面、すなわち折り返しシート１０１Ｃでは内側の面、折り返しシート１０１Ｄでは外側の面で、何れも光源８によって照らされていない側の面を観察し、それぞれの反対側の面、すなわち折り返しシート１０１Ｃでは外側の面、折り返しシート１０１Ｄでは内側の面で、何れも光源８によって照らされている側の面は角度的に全く観察されない。
【００２５】
なお、光源８とＣＣＤカメラ９とが干渉しないように設置するためには、角度θ１＋θ２は、通常は３度以上であることが好ましい。一方、角度θ１＋θ２が３０度以上になると、光源８とＣＣＤカメラ９との設置位置が離れ過ぎ、シート監視装置１０の設置に広いスペースを要するので、通常は３０度以下とする。
【００２６】
（削除）
【００２７】
また、ＣＣＤカメラ９には記憶・演算・処理機能を備えた制御装置（例えば、パソコン）１１が接続され、ＣＣＤカメラ９が観察した二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａとその近傍の画像データが、図示しないＡＤ変換器を通してデジタル化されて、制御装置１１に取り込まれるようになっている。
【００２８】
そして、制御装置１１においては、取り込んだデータから、交叉線２０２と端面１０１Ａの部分で直交し、水平面２０１内にある線分２０３の部分（図１において○にて引き出して拡大した図参照）の明度を監視しているＣＣＤカメラ９の画素だけからのデータを抽出し、これを画像処理して、図３（Ａ）に示したような二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａとその近傍の明度分布画像１０２Ｃ、１０２Ｄを得るようになっている。
【００２９】
すなわち、二つ折り印刷シート１０１に角折れ１００Ａ、破れ１００Ｂが全くないときには、上述のように図１にて拡大図示されている上記線分２０３の部分の明度を監視しているＣＣＤカメラ９は、経路２００を移動（図１の図面上において下方へ移動）する二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａから反射される光だけを強く受光し、その近傍からは反射光を全く受光することがないので、折り返しシート１０１Ｃ、１０１Ｄそれぞれの端面１０１Ａをその正面から見たような、太さに変化がない図３（Ａ）に示す棒状の明度分布画像１０２Ｃ、１０２Ｄが得られる。
【００３０】
しかし、二つ折り印刷シート１０１の、例えば折り返しシート１０１Ｄの端面１０１Ａの部分に、例えばＣＣＤカメラ９が設置されている側に折り曲げられた外折れ１００Ａ１があると、上記線分２０３の部分の明度を監視しているこのＣＣＤカメラ９は、経路２００を移動する二つ折り印刷シート１０１の折り返しシート１０１Ｄの端面１０１Ａだけからではなく、外折れ１００Ａ１の部分からの反射光も受光する。
【００３１】
したがって、このＣＣＤカメラ９から取り込んだ受光データを制御装置１１が画像処理して得る明度分布画像１０２Ｄにおいては、例えば図３（Ｂ）上部側に示すように、端面相当部に近い明度の膨らみ１０２Ｘ１が形成・観察される。
【００３２】
また、二つ折り印刷シート１０１の、例えば折り返しシート１０１Ｄの端面１０１Ａの部分に、例えば捲れを伴った破れ１００Ｂ２があると、この場合も上記線分２０３の部分の明度を監視しているＣＣＤカメラ９は、経路２００を移動する二つ折り印刷シート１０１の前記折り返しシート１０１Ｄの端面１０１Ａだけからではなく、破れ１００Ｂ２の部分からの反射光も受光するので、このＣＣＤカメラ９から取り込んだ受光データを制御装置１１が画像処理して得る明度分布画像１０２Ｄにおいても、例えば図３（Ｂ）下部側に示すように、明度が高い膨らみ１０２Ｘ２が形成・観察される。
【００３３】
そして、制御装置１１においては、明度分布画像１０２Ｄなどに含まれる明画素数および／または暗画素数の変動状態を、例えば端面１０１Ａが続く方向に解析し、端面１０１Ａの始端と終端を除いてその数が急激に変化すると、端面１０１Ａに角折れ１００Ａ、破れ１００Ｂなどがあるとして、適宜の警報手段、例えばブザー１２を吹鳴させたり、折り機を自動停止させるように構成する。
【００３４】
制御装置１１は、明度分布画像１０２に含まれる明画素数および／または暗画素数の、端面１０１Ａが続く方向および／またはシートの厚み方向での変化の度合を、微分解析を用いて検出するようにしても良い。
【００３５】
なお、端面１０１Ａが続く方向に微分解析する場合は、端面１０１Ａの始端と終端では正常であるにも拘わらず微分値が大きくでるので、両端部はマスク処理して解析することが好ましい。
【００３６】
ところで、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３７】
例えば、シート監視装置１０の光源８とＣＣＤカメラ９とは、水平面２０１に対しても互いが反対側に位置するように片寄らせて設置することも可能である。
【００３８】
また、シート監視装置１０による二つ折り印刷シート１０１の端面１０１Ａとその近傍の監視は、常時行うようにしても良いし、タイミングセンサなどを設けて二つ折り印刷シート１０１が通過するときだけ監視するようにしても良い。
【００３９】
また、折り機としては、二つ折り印刷シート１０１の端面１０１Ａと同時に他方の端面１０１Ｂや、その他の断面も同時に監視するように構成できる。また、チョッパー折り機だけでなく、平行折り機、デルタ折り機、フォーマー折り機であっても良い。そして、図示したチョッパー折り機においては、印刷シート１００の二つ折りを一層確実にするために、対向ロール２の下流側に図２に破線で示した一対の対向ロール３を備えるようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、シート端面とその近傍の状態が正確に監視できるので、シートの端部に欠陥である角折れ・破れがあるか否かの判定も容易にできる。
【００４１】
したがって、監視しているシートが例えば折り加工され、折り動作のタイミングのずれによって上記欠陥が発生しているときには、これを速やかに検知して折り動作タイミングの調整や、不良品の抜取作業などが迅速、且つ、確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になる折り機の説明図である。
【図２】  図１の折り機の折機能部分を横方向から見た時の説明図である。
【図３】  明度分布画像の説明図であり、（Ａ）は端面に欠陥がないときの明度分布画像を示し、（Ｂ）は端面に欠陥があるときの明度分布画像を示している。
【図４】  シート端部に発生する欠陥の説明図であり、（Ａ）は角折れの説明図、（Ｂ）は破れの説明図である。
【符号の説明】
１  チョッパーブレード
２・３  対向ロール
４  ガイドテーブル
５  上部ベルト
６  下部ベルト
７  前当部
８  光源
９  ＣＣＤカメラ
１０  シート監視装置
１１  制御装置
１２  ブザー
１００  印刷シート
１００Ａ  角折れ
１００Ａ１  外折れ
１００Ａ２  内折れ
１００Ｂ  破れ
１００Ｂ１  （一部がちぎれてなくなった）破れ
１００Ｂ２  （捲れを伴った）破れ
１０１  二つ折り印刷シート
１０１Ａ・１０１Ｂ  端面
１０１Ｃ・１０１Ｄ  折り返しシート
１０２・１０２Ｃ・１０２Ｄ  明度分布画像
１０２Ｘ１・１０２Ｘ２  膨らみ
２００  経路
２０１  水平面
２０２  交叉線
２０３  線分
θ１・θ２  角度
【図１】
0004172106.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004172106.tif 000004
【図４】
0004172106.tif 000005