(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鱗重ね状態で搬送されているシートの横方向からシート端面部を観察してシートの角折れ・破れなどの不良を検出するシート監視装置において、シート端面部の明度分布画像を得る明度計測手段と、明度計測手段が得たシート端面部の明度分布画像をシートの重ね方向に複数に分割し、それぞれの分割明度分布画像における明度分布を解析して前記不良の有無を判定する処理判定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】
処理判定手段が分割部位の画像を両側の分割明度分布画像に含ませて各分割明度分布画像を形成することを特徴とする請求項１記載のシート監視装置。
【請求項３】
不良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または２記載のシート監視装置。
【請求項４】
二つ折り以上の折り加工がなされたシートの折り線両側端部から続く少なくとも何れか一方の端面とその近傍が請求項１〜３何れかに記載のシート監視装置により監視されていることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項５】
鱗重ね状態で搬送されているシートの横方向からシート端面部を観察してシートの角折れ・破れなどの不良を検出するシート監視方法において、シート端面部の明度分布画像を取得し、その明度分布画像をシートの重ね方向に複数に分割し、それぞれの分割明度分布画像における明度分布を解析して前記不良の有無を判定することを特徴とするシート監視方法。
【請求項６】
シート端部を横切る線状に計測したシート端面部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、それを画像処理して明度分布画像を得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】
分割部位の画像を両側の分割明度分布画像に含ませて各分割明度分布画像を形成することを特徴とする請求項５または６記載のシート監視方法。
【請求項８】
各分割明度分布画像において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、シートの前記不良を検出することを特徴とする請求項５〜７何れかに記載のシート監視方法。
【請求項９】
各分割明度分布画像を微分解析してシートの前記不良を検出することを特徴とする請求項５〜７何れかに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・破れなどの不良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、つまり折り機により所定の形状に折り加工され、鱗重ね状態で搬送されている。
【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シートを鱗重ね状態で搬送しているラインにおいて正確に監視できるようにし、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、鱗重ね状態で搬送されているシートの横方向からシート端面部を観察してシートの角折れ・破れなどの不良を検出するシート監視装置において、シート端面部の明度分布画像を得る明度計測手段と、明度計測手段が得たシート端面部の明度分布画像をシートの重ね方向に複数に分割し、それぞれの分割明度分布画像における明度分布を解析して前記不良の有無を判定する処理判定手段とを備えたことを特徴とするシート監視装置するようにした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、処理判定手段が分割部位の画像を両側の分割明度分布画像に含ませて各分割明度分布画像を形成す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において、不良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。
【００１０】
第４の発明は、二つ折り以上の折り加工がなされたシートの折り線両側端部から続く少なくとも何れか一方の端面とその近傍が、前記第１〜第３何れかの発明のシート監視装置により監視されるようにしたシート搬送装置である。
【００１１】
第５の発明は、鱗重ね状態で搬送されているシートの横方向からシート端面部を観察してシートの角折れ・破れなどの不良を検出するシート監視方法において、シート端面部の明度分布画像を取得し、その明度分布画像をシートの重ね方向に複数に分割し、それぞれの分割明度分布画像における明度分布を解析して前記不良の有無を判定す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、シート端部を横切る線状に計測したシート端面部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、それを画像処理して明度分布画像を得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または第６の発明のシート監視方法において、分割部位の画像を両側の分割明度分布画像に含ませて各分割明度分布画像を形成するようにしたシート監視方法である。
【００１４】
第８の発明は、前記第５〜７何れかの発明のシート監視方法において、各分割明度分布画像において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、シートの前記不良を検出するようにしたシート監視方法である。
【００１５】
第９の発明は、前記第５〜７何れかの発明のシート監視方法において、各分割明度分布画像を微分解析してシートの前記不良を検出するようにしたシート監視方法である。
【００１６】
【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。図１において、１０は本発明になるシート監視装置１を構成する明度計測手段であり、図示しない回転ロールで駆動されている搬送ベルト３０の両側方に設置され、例えば印刷工程の後でチョッパー折り機などにより二つ折りされ、折り線（折り返し部）１０１を前方に向けて搬送ベルト３０により鱗重ね状態で搬送されているシート１００の端面１０２とその近傍の明度を計測し、その測定データを明度計測手段１０と共にシート監視装置１を構成している処理判定手段２０に出力する。
【００１７】
明度計測手段１０は、搬送ベルト３０により搬送されているシート１００の端面側に位置し、搬送ベルト３０により搬送されてくるシート１００の端面１０２とその近傍を照らす光源１１と、光源１１の光が当てられているシート１００の端面１０２とその近傍の明度を計測する手段、例えばＣＣＤカメラ１２とからなる。
【００１８】
そして、この場合もＣＣＤカメラ１２には記憶・演算・処理機能を備えた処理判定手段（例えば、パソコン）２０が接続され、ＣＣＤカメラ１２が観察（計測）した印刷シート１００の端面１０２とその近傍の画像データは図示しないＡＤ変換器を通してデジタル化され、処理判定手段２０に取り込まれ処理される。
【００１９】
すなわち、シート監視装置１においては、搬送ベルト３０により鱗重ね状態で搬送されているシート１００の端面１０２とその近傍の明度分布画像Ｐが、例えば図２（Ａ）に示したように得られる。
【００２０】
ところで、搬送ベルト３０により鱗重ね状態で搬送されるシート１００は、上側が疎になり、下側が密になるので、上側の疎な部分は下側の密な部分よりも自由な空間が大きいため、解析結果のばらつきが大きくなる傾向がある。
【００２１】
また、下側の密な部分に折り不良が発生したときには、その折不良は他のシート１００により押し潰され、上側の疎な部分に折り不良が発生したときよりも小さく見えることが多い。このため、上側の疎な部分の変動が大きいと、下側の密な部分に小さな不良があっても検出できないことがある。逆に、下側の変動の影響を上側が受けることもある。
【００２２】
したがって、このシート監視装置１においてはシート１００の密度が変化する重ね方向、すなわち上下方向に処理判定手段２０が明度分布画像Ｐを複数の画像に分割し、それぞれの分割明度分布画像を解析して不良発生の有無を判定する。
【００２３】
例えば、上下二つの画像に分割して解析するときには、図２（Ｂ）に示したように下側の分割明度分布画像Ｐ１は明度分布画像Ｐを上下に二分割する分割線Ｌ１より所定寸法、例えば実際のシートで２ｍｍだけ上側、すなわち拡大領域指示線Ｌ２より下側の部分が入った画像とし、上側の分割明度分布画像Ｐ２は分割線Ｌ１より逆に実際のシートで２ｍｍだけ下側、すなわち拡大領域指示線Ｌ３より上側の部分が入った画像とし、中心部分、すなわち拡大領域指示線Ｌ２とＬ３との間の画像は分割明度画像Ｐ１、Ｐ２の両方で解析されるように処理判定手段２０を構成している。
【００２４】
このため、中心部分、すなわち分割線Ｌ１の近傍に小さな不良が発生しても、その小さな不良が分割線Ｌ１の位置で上下に分割され、さらに小さくなって解析されることはなく、密な部分の分割明度分布画像Ｐ１と、疎な部分の分割明度分布画像Ｐ２の両方で解析されるので、小さな不良も確実に検出できる。
【００２５】
そして、処理判定手段２０においては、分割明度画像Ｐ１、Ｐ２それぞれにおいて、印刷シート１００に角折れ１００Ａ、破れ１００Ｂが全くないときには、ＣＣＤカメラ１２は印刷シート１００の端面１０２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、端面１０２をその正面から見たような、明度分布画像が得られる。
【００２６】
しかし、印刷シート１００の端面１０２の部分に、例えばＣＣＤカメラ１２が設置されている下側に折り曲がった角折れ１００Ａがあると、ＣＣＤカメラ１２は端面１０２だけからではなく、角折れ１００Ａの部分からの反射光も受光する。
【００２７】
したがって、このＣＣＤカメラ１２から取り込んだ受光データを処理判定手段２０が画像処理して得る分解明度分布画像Ｐ１においては、例えば図３（Ａ）に示すように、端面相当部に近い明度の膨らみ１０２Ａが形成・観察される。
【００２８】
また、印刷シート１００の端面１０２の部分に捲れを伴った破れ１００Ｂ２があると、この場合もＣＣＤカメラ１２は端面１０２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１２から取り込んだ受光データを処理判定手段２０が画像処理して得る分割明度分布画像Ｐ１においても、例えば図３（Ｂ）に示すように、明度が高い膨らみ１０２Ｂが形成・観察される。
【００２９】
そして、処理判定手段２０においては、各分割明度分布画像Ｐ１、Ｐ２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１０２が続く方向に解析し、端面１０２の始端と終端を除いてその数が急激に変化すると、端面１０２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１３を吹鳴させると共に、折り機を自動停止させる、ことなどを可能に構成する。
【００３０】
処理判定手段２０は、各分割明度分布画像Ｐ１、Ｐ２に含まれる明画素数および／または暗画素数の、端面１０２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構成することもできる。
【００３１】
なお、端面１０２が続く方向に微分解析する場合は、端面１０２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。
【００３２】
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。
【００３３】
例えば、シート監視装置１を搬送ベルト３０の両側方に設置し、搬送ベルト３０により搬送される印刷シート１００の両側の端面１０２を監視しても良い。
【００３４】
また、シート監視装置１が監視するシート１００としては、図示した向き以外、例えば前後を逆向きにして搬送されるシート１００であっても良い。また、折り加工がなされていないシートであっても良い。
【００３５】
また、搬送ベルト３０の幅は、シート監視装置１が監視するシート１００の幅より僅かに狭くし、端面１０２の監視を容易にすることもできる。
【００３６】
また、光源１１はＣＣＤカメラ１２が明度を計測するシート１００の端面１０２が照らせる設置に１つ以上あればよいので、例えば光源１１をＣＣＤカメラ１２の上下２箇所に設置したり、光源を４つにして左右および上下の四方からシート１００の端面１０２に光を当てることも可能である。
【００３７】
また、ＣＣＤカメラ１２の周囲に複数の光源１１をリング状に配置・固定した明度計測手段１０を作っておけば、明度計測手段１０のシート１００の側方への設置が容易になる。
【００３８】
また、明度を計測するシート１００の端面１０２が照らせる設置にただ一つの光源１１を設置するときには、ＣＣＤカメラ１２をシート１００の端面１０２の位置より例えば少し下方に設置し、光源１１はその反対側である上方に僅かにずらして設置することにより、端面１０２の鮮明な画像が得られる。
【００３９】
また、光源１１は平行度の高いもの（志向性の強いもの）を使用することにより、端面からの反射光を強調して得ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、シートが鱗重ね状態で搬送されていても、シート端面とその近傍の状態が正確に監視できるので、シートの端部に角折れ・破れなどの不良があるか否かの判定が容易に行える。
【００４１】
このため、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不良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】装置の構成例を示す説明図である。
【図２】シートの端面とその近傍の明度分布画像を示す説明図であり、（Ａ）は全体像を示す図、（Ｂ）は分割要領を示す図である。
【図３】不良があるときのシートの端面とその近傍の明度分布画像を示す説明図であり、（Ａ）は角折れがあるときの図、（Ｂ）は破れがあるときの図である。
【図４】シートに発生する不良の説明図であり、（Ａ）は外折れの説明図、（Ｂ）は内折れの説明図で、（Ｃ）は紙取れを伴う破れの説明図、（Ｄ）は捲れを伴う破れの説明図である。
【符号の説明】
１  シート監視装置
１０  明度計測手段
１１  光源
１２  ＣＣＤカメラ
１３  ブザー
２０  処理判定手段
３０  搬送ベルト
１００  シート
１０１  折り線
１０２  端面
Ｌ１  分割線
Ｌ２、Ｌ３  拡大領域指示線
Ｐ  明度分布画像
Ｐ１、Ｐ２  分割明度分布画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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