JP4172106B2 - シート監視装置、およびその利用装置、ならびにシート監視方法 - Google Patents

シート監視装置、およびその利用装置、ならびにシート監視方法 Download PDF

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Description

【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

Claims (7)

  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。
  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に記載のシート監視装置。
  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。
  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。
  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に記載のシート監視方法。
  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記載のシート監視方法。
  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記載のシート監視方法。
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