JP4779914B2 - シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置、シート状体搬送装置の搬送不具合検査方法及び情報処理プログラム - Google Patents

Description

印刷物等のシート状体を搬送する装置における搬送の不具合を検査するための装置、方法及び情報処理プログラムに関するものである。

印刷物等のシート状体は、印刷等の処理がなされた後、ベルトコンベア等の搬送装置により搬送されて、まとめられたり、封筒等に封入されたりする。そのため、搬送されるシート状体が斜めに向いたり、シート状体に搬送途中で上下のばたつきがあったりすると、その後の処理を適切に行うことができなくなる場合もある。

一方、特許文献１に示されるように、移送される板材の板形状を計測する装置が知られている。
特開平５−１５７５３７号公報

シート状体を搬送する装置において、シート状体の向きやばたつき等の搬送の不具合があった場合には、通常、人の目で不具合を確認して搬送装置の構成を調整するため、微少な不具合を検出して調整することは容易ではなく、大きな不具合となって初めて調整することが通常であった。

そこで、本発明は、シート状体の搬送装置における構成を予め調整し、正常にシート状体を搬送するために、シート状体搬送装置において、シート状体の向きやばたつき等の搬送の不具合を検査するための装置及び方法等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置は、シート状体搬送装置において搬送されるシート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第１基準部が表されたテストシート状体と、前記シート状体搬送装置における前記シート状体を搬送する搬送路上に設置され、前記シート状体と同様に搬送された前記テストシート状体を前記搬送路上において経時的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第２基準部を基準として、前記テストシート状体の前記第１基準部との距離から搬送不具合を算出する算出手段と、前記搬送不具合の算出結果を出力する出力手段と、を備え、前記算出手段は、一の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、他の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘと、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離ｘ２と、を算出し、前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離ｈと、前記算出した距離ｘと、前記算出した基準距離ｘ２と、から、下記式４により、ばたつき値Ｚｎを算出することを特徴とする。

これによれば、テストシート状体、撮像手段、算出手段及び出力手段を有する簡易な構成の搬送不具合検査装置により、シート状体搬送装置におけるシート状体が搬送される際のばたつきの有無及びその程度等の搬送の不具合を検査することができる。そのため、シート状体搬送装置のユーザや管理者がその搬送不具合を確認し、その構成を予め調整することにより、正常にシート状体を搬送することができる。

上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記テストシート状体の前記第１基準部は、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであり、前記撮像手段は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能なラインカメラであり、前記撮像手段における第２基準部は、前記カメラの搬送方向に垂直な方向における中心位置であることを特徴とする。

これによれば、格子状の第１基準部と、ラインカメラの中心位置である第２基準部を用いることにより、算出手段において、後述する種々の不具合を算出し易くなる。

上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記算出手段は、前記テストシート状体における第１基準部の搬送方向に垂直な線間の距離Ｍと、前記撮像手段により撮像された第１基準部の搬送方向に垂直な線の移動量Ｙ_ｎと、撮像された時刻差ｔと、算出された前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式１を用いて搬送速度ｖ_ｎを算出し、前記テストシート状体における第１基準部の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの前記搬送速度ｖ_ｎの平均値ｖ_ａを算出し、当該搬送速度の平均値ｖ_ａを用いて前記搬送速度ｖ_ｎの最大値ｖ_ｍａｘ及び最小値ｖ_ｍｉｎの程度を示す速度ムラｖ_ｕを下記式２及び下記式３を用いて算出することを特徴とする。

これによれば、シート状体の搬送速度や、搬送する際の速度ムラの有無及びその程度を確認できる。

上記本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において、前記算出手段は、前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第３基準部が前記撮像手段により撮像された時刻における、第３基準部と前記撮像手段の第２基準部との間の距離Δｘを算出することを特徴とする。

これによれば、シート状体の搬送時における横方向位置ずれΔｘの有無及びその程度が確認できる。

上記課題を解決するために、本発明の情報処理プログラムは、コンピュータを、上記の撮像手段、算出手段及び出力手段を含むシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置として機能させることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法は、シート状体搬送装置におけるシート状体を搬送する搬送路上に、前記シート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点及び水平な線上にある複数の点を含む第１基準部が表されたテストシート状体を設置して、前記シート状体と同様に搬送させ、前記搬送路上において前記テストシート状体を撮像手段により経時的に撮像し、前記撮像手段に撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第２基準部を基準として、前記第１基準部との距離から搬送不具合を算出し、搬送不具合の算出結果を出力するシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法であって、一の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、他の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘと、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離ｘ２と、を算出し、前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離ｈと、前記算出した距離ｘと、前記算出した基準距離ｘ２と、から、上記式４により、ばたつき値Ｚｎを前記搬送不具合として算出することを特徴とする。

本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置及び方法等によれば、シート状体が搬送される際のばたつきの有無等の不具合を出力することができる。そのため、出力された搬送装置の不具合を確認することにより、その不具合に応じてシート状体搬送装置の構成を確認し、正常にシート状体を搬送できるように調整することができる。

以下、本発明のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置及び方法の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置を示す側面図、上面図及び搬送不具合の例を示す図である。図２は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置に用いるテストシート状体の第１基準部の各例を示す。図３は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法の各工程を示すフローチャートである。図４乃至図７は、本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される各不具合の解析・算出方法を説明する各図である。

なお、本実施形態においては、本発明のテストシート状体をテストシート状体２０とし、本発明の撮像手段乃至カメラをラインカメラ３０とし、本発明の算出手段を算出部４０とし、本発明の出力手段を出力部５０として説明する。

［１．シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置の構成］
本実施形態の搬送不具合検査装置１０は、図１（ａ）の側面図、（ｂ）の上面図に示すように、シート状体搬送装置７０において搬送されるシート状体７１と同サイズ同材料のテストシート状体２０であって、搬送方向（図１（ａ）、（ｂ）に矢印で示す）に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第１基準部２１が表されたテストシート状体２０と、シート状体搬送装置７０におけるシート状体７１を搬送する搬送路７２上に設置され、シート状体７１と同様に搬送されたテストシート状体２０を搬送路７２上において経時的に撮像するラインカメラ３０と、ラインカメラ３０により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第２基準部３１を基準として、テストシート状体２０の第１基準部２１との距離から搬送不具合を算出する算出部４０と、搬送不具合の算出結果を出力する出力部５０と、を有する。なお、図１（ｃ）には、テストシート状体２０が搬送される際の傾きやばたつきによる歪み等の搬送不具合の例を示す。以下に、本実施形態の搬送不具合検査装置１０の各構成について説明する。

テストシート状体２０は、シート状体搬送装置７０において搬送する予定である印刷物等のシート状体７１と同じ材質からなり、寸法や厚さが同じであるものを用いる。これに、第１基準部２１が印刷等により表示されたテストシート状体２０が用いられる。シート状体７１は、通常、紙やプラスチックシート等であるため、テストシート状体２０としても、紙やプラスチックシートが用いられる場合が多い。また、全体に印刷がなされたシート状体７１がシート状体搬送装置７０により搬送される場合もあることから、単色又は複数の色で全体に印刷がなされたテストシート状体２０を用いてもよい。このとき、テストシート状体２０になされる印刷は、表面（図１（ａ）における上側、図１（ｂ）における正面側）、裏面（図１（ａ）における下側、図１（ｂ）における見えない面）のいずれか片面にしてもよいし、両面にしてもよく、搬送装置７０において搬送されるシート状体７１に近い形で印刷がなされることが好ましい。また、複数枚のテストシート状体２０を搬送装置７０において搬送させて、後述する搬送不具合の平均値、最大値、最小値等を算出してもよいし、上記の全体に印刷したテストシート状体２０、印刷をしていないテストシート状体２０等の搬送され得る複数種類のテストシート状体２０を用いてもよい。搬送不具合について複数の算出結果があることにより、搬送装置７０の調整を行い易くなる。

テストシート状体２０に表される第１基準部２１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、搬送方向（図２（ｂ）右側の矢印参照）に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含むものである（特に、図２（ｂ）参照）。第１基準部２１は、図２（ａ）に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであることが好ましい。第１基準部２１がこのように表されたものであることにより、テストシート状体２０の平面全体を捉えやすくなり、後述する搬送不具合の算出が行いやすくなる。

なお、第１基準部２１は、図２（ｂ）に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点が、十字状に表されたものでもよいし、図２（ｃ）に示すように、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点が、点状に表されたものでもよい。

また、図２（ｄ）に示すように、第１基準部２１の線や点の間隔Ｗは、搬送不具合を検出する精度により適宜設定されるが、例えば、５ｍｍ程度の間隔が適当である。第１基準部２１の線や点は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、等間隔に表されていることが好ましい。また、図２（ｄ）に示すように、後述する搬送不具合の算出の際には、搬送方向に垂直な方向をｘ座標で表し、搬送方向に平行な方向をｙ座標で表す。

第１基準部２１が表される色は、特に限定されないが、算出部４０において撮像された画像を解析できるように、テストシート状体２０の地の色と区別できる色である必要がある。第１基準部２１が表される色は、単色でも複数の色でもよく、センターラインのみ他の色と異ならせて第２基準部３１との距離等を認識し易くしてもよい。なお、印刷装置の印刷精度の確認のため、第１基準部２１を複数の色とすることもできる。

ラインカメラ３０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、シート状体搬送装置７０におけるシート状体７１を搬送する搬送路７２上に設置され、シート状体７１と同様に搬送されたテストシート状体２０を搬送路７２上において経時的に撮像する。ラインカメラ３０は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能である。本実施形態では、撮像手段をラインカメラ３０として説明するが、撮像した画像における第１基準部２１の位置を座標等として出力できる他、その時刻の情報を出力できるように、経時的に撮影できるカメラであればよく、ビデオカメラ等も使用可能である。ラインカメラ３０は第２基準部３１を有し、当該第２基準部３１は、ラインカメラ３０により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である。ラインカメラ３０における第２基準部３１は、搬送路７２の搬送方向に垂直な方向における中心位置に対応する位置であることが好ましく、本実施形態においては、第２基準部３１をラインカメラ３０の中心位置（センター）として説明する。

算出部４０と出力部５０は、図１（ａ）に示すように、制御装置６０に含まれており、算出部４０がラインカメラ３０に接続されている。そして、ラインカメラ３０により撮像された画像が算出部４０に取り込まれるようになっている。演算部４０は、後述するように、ラインカメラ３０により撮像された画像を解析し、算出が必要な搬送不具合の情報を算出する。なお、算出部４０は、後に搬送不具合を算出できるよう、ラインカメラ３０により撮像された画像の情報を記録してもよい。

出力部５０は、算出部４０により算出された搬送不具合を出力する。出力部５０による出力の手法は、シート状体搬送装置７０の管理者に搬送不具合が認識できるように出力されればよく、特に限定されないが、例えば、ディスプレイ等の表示部に搬送不具合の情報を表示すること、印刷装置により搬送不具合の情報を用紙に印刷すること、所定の記録媒体等に搬送不具合の情報を記録させること、等ができる。

［２．シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置の動作］
図３を参照して、シート状体搬送装置７０の搬送不具合検査装置１０の動作について説明する。

搬送不具合検査装置１０において搬送不具合の検査が開始すると（スタート）、シート状体搬送装置７０の搬送路７２上にテストシート状体２０が設置され、シート状体７１と同様に搬送される。ラインカメラ３０は、搬送されるこのテストシート状体２０を搬送路７２上から撮像する（ステップＳ１）。次いで、算出部４０は、ラインカメラ３０により撮像された画像を取り込み、ラインカメラ３０により撮像された画像を解析する（ステップＳ２）。

次いで、算出部４０は、傾き角度θを算出するか否かを判断する（ステップＳ３）。このとき、後述する速度ムラｖ_ｕ又はばたつき値Ｚを求める場合には、傾き角度θも算出する必要がある。算出部４０は、傾き角度θを算出する場合には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、第２基準部３１であるラインカメラ３０のセンターラインと、第１基準部２１であるテストシート状体２０の搬送方向に平行な線との交点等の情報から、図４を用いて後述するように、テストシート状体２０の傾き角度θを算出する（ステップＳ４）。

次いで、算出部４０は、速度ムラｖ_ｕを算出するか否かを判断する（ステップＳ５）。算出部４０は、速度ムラｖ_ｕを算出する場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、第２基準部３１であるラインカメラ３０のセンターラインと、第１基準部２１であるテストシート状体２０の搬送方向に垂直な線との交点等の情報から、図５を用いて後述するように、テストシート状体２０の速度ｖ_ｎ、速度平均ｖ_ａ、速度ムラｖ_ｕを算出する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５において、算出部４０が速度ムラｖ_ｕを算出しない場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ７に進む。

次いで、算出部４０は、ばたつき値Ｚを算出するか否かを判断する（ステップＳ７）。算出部４０は、ばたつき値Ｚを算出する場合には（ステップＳ７；ＹＥＳ）、第２基準部３１であるラインカメラ３０のセンターラインと、第１基準部２１であるテストシート状体２０の搬送方向に垂直な方向の端部との距離等の情報から、図６を用いて後述するように、テストシート状体２０のばたつき値Ｚを算出する（ステップＳ８）。一方、ステップＳ７において、算出部４０がばたつき値Ｚを算出しない場合には（ステップＳ７；ＮＯ）、ステップＳ９に進む。

また、ステップＳ３において、算出部４０が傾き角度θを算出しない場合には（ステップＳ３；ＮＯ）、ステップＳ９に進む。

次いで、算出部４０は、横方向の位置ずれΔｘを算出するか否かを判断する（ステップＳ９）。算出部４０は、横方向の位置ずれΔｘを算出する場合には（ステップＳ９；ＹＥＳ）、第２基準部３１であるラインカメラ３０のセンターラインと、第３基準部２２であるテストシート状体２０の中心等の情報から、図７を用いて後述するように、テストシート状体２０の横方向の位置ずれΔｘを算出する（ステップＳ１０）。一方、ステップＳ９において、算出部４０が横方向の位置ずれΔｘを算出しない場合には（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１１に進む。

次いで、算出部４０は、ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０のいずれかによる算出値があるか否かを判断する（ステップＳ１１）。算出値がある場合には（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、出力部５０は当該算出値を出力し（ステップＳ１２）、一連の処理を終了する（エンド）。一方、ステップＳ１１において、算出値がない場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、出力部５０は算出値を出力することなく、一連の処理を終了する（エンド）。

なお、上述の動作において、各搬送不具合を算出する項目は、搬送不具合検査装置１０のユーザや管理者等により予め決められているものとする。

［３．搬送不具合の算出例］
図４乃至図７を参照して、シート状体搬送装置の各搬送不具合の解析・算出方法を説明する。なお、図４は傾き角度θ、図５は速度ムラｖ_ｕ等、図６はばたつき値Ｚ、図７は横方向の位置ずれΔｘの各搬送不具合に関する。なお、これらの画像の解析、搬送不具合の算出は、算出部４０において行われる。詳述しないが、ラインカメラ３０により撮像された画像からテストシート状体２０における実際の距離等を算出するために、ラインカメラの幅分解能が考慮される。

まず、図４を参照してテストシート状体２０の搬送中の傾き角度θについて説明する。図４に示すように、一の時刻における第２基準部３１と第１基準部２１との距離と、他の時刻における第２基準部３１と第１基準部２１との距離と、から、本来の搬送方向に対するテストシート状体２０の搬送方向の傾き角度θを算出する。例えば、図４右側に示すように、第２基準部３１となるセンターラインと、第１基準部２１における搬送方向に平行な直線とが交わった（交点）時刻と、その後に所定距離だけ搬送された時刻における第２基準部３１となるセンターラインと、第１基準部２１における搬送方向に平行な直線との距離から傾き角度θが求められる。なお、図４に示すように、交点以降の画像そのものから傾き角度θを算出してもよい。

次いで、図５を参照してテストシート状体２０の搬送中の速度ムラＶ_ｎについて説明する。図５（ａ）に示すように、テストシート状体２０における第１基準部２１の搬送方向に垂直な線間の距離Ｍと、ラインカメラ３０により撮像された第１基準部２１の搬送方向に垂直な線の移動量Ｙ_ｎと、撮像された時刻差ｔと、算出されたテストシート状体２０の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式１を用いて搬送速度ｖ_ｎを算出する。そして、テストシート状体２０における第１基準部２１の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの搬送速度ｖ_ｎの平均値ｖ_ａを算出し、当該搬送速度の平均値ｖ_ａを用いて搬送速度ｖ_ｎの最大値ｖ_ｍａｘ及び最小値ｖ_ｍｉｎの程度を示す速度ムラｖ_ｕを下記式２及び下記式３を用いて算出する。

具体的に、図５（ａ）に示すように、ラインカメラ３０の第２基準部３１となるセンターラインと第１基準部２１の搬送方向に垂直な線（例えば、１本目）との交点Ａ（ｘ_１、ｙ_１）と、ここから第１基準部２１の搬送方向に垂直な次の線（例えば、２本目）との距離を示すＡａが距離Ｍ［ｍｍ］となる。この距離Ｍは、テストシート状体２０の第１基準部２１の設定によるものであり、本実施形態においては搬送方向に垂直な各線間で等しく設定されている（図５（ａ）参照、Ａａ＝Ｂｂ＝Ｃｃ＝Ｍ［ｍｍ］）。

ラインカメラ３０により撮像された第１基準部２１の搬送方向に垂直な線の移動量Ｙ_１とは、ラインカメラ３０の第２基準部３１となるセンターと第１基準部２１の搬送方向に垂直な１本目の線との交点をＡ（ｘ_１、ｙ_１）とし、センター３１と第１基準部２１の搬送方向に垂直な２本目の線との交点をＢ（ｘ_１、ｙ_２）とすると、図５（ａ）の交点Ａ（ｘ_１、ｙ_１）、交点Ｂ（ｘ_１、ｙ_２）間の距離として表される（図５（ａ）参照、Ｙ_１＝ＡＢ、Ｙ_２＝ＢＣ）。移動量を一般値Ｙ_ｎとし、ラインカメラ３０の第２基準部３１となるセンターと第１基準部２１の搬送方向に垂直なｎ番目の線のｙ座標をｙ_ｎとすると、Ｙ_ｎは交点（ｘ_１、ｙ_ｎ）、交点（ｘ_１、ｙ_ｎ＋１）間の距離であり、センターの座標はｘ_１としている。この座標は、ラインカメラ３０により撮像された画像上の座標である。

撮像された時刻差ｔとは、移動量Ｙ_ｎの始めと終わりの時刻差を示し、上述の例で言うと、図５（ａ）の交点Ａ（ｘ_１、ｙ_１）を撮像した時刻と、交点Ｂ（ｘ_１、ｙ_２）を撮像した時刻との差である。なお、図１（ａ）の矢印で示すようにラインカメラ３０はある１ラインを撮影し続けており、図５（ｂ）に示すように、ラインカメラ３０により撮像される１ラインに対する時間ｔ_１を設定できるようになっている。そのため、上記撮像された時刻差ｔは、交点Ａを撮像したラインと交点Ｂを撮像したラインとを認定し、時間ｔ_１とラインカメラ３０の観測点ＡＢ間を通過したライン数の積によりその間の時間を計測できる。具体的に、時刻差ｔ＝ｔ_１×ライン数、となる。傾き角度θは、図４を用いて説明した傾き角度θが用いられる。

上記各値と、上記式１により、第１基準部２１の搬送方向に垂直なｎ番目の線とｎ＋１番目の線との間の速度ｖ_ｎが算出される。なお、Ｙ_ｎ／ｔにより、実際の速度ｖ_ｎが算出され、Ｍ／（ｔ・ｃｏｓθ）により、搬送距離が一定であると仮定した場合の速度ｖ_ｎが算出される。各線間の速度ｖ_ｎの平均値が平均速度ｖ_ａであり、ｖ_ａ＝（ｖ_１＋ｖ_２＋ｖ_３＋…＋ｖ_ｎ−１）／（ｎ−１）により求められる。速度ムラｖ_ｕは、その最大値ｖ_ｕｍａｘが速度ｖ_ｎの最大値ｖ_ｍａｘを用いて式２により算出され、その最小値ｖ_ｕｍｉｎが速度ｖ_ｎの最小値ｖ_ｍｉｎを用いて式３により算出される。

なお、上述の速度ｖ_ｎは、隣り合う線、例えば、１本目と２本目の線の間の速度を算出することとしたが、これに限定されず、１本目と３本目の線の間の速度ｖのように一本おきに算出したり、１本目と４本目の線の間の速度ｖのように二本おきに算出したり、これらを組み合わせた全ての速度ｖを用いてもよい。

次いで、図６を参照してテストシート状体２０の搬送中のばたつき値Ｚについて説明する。ばたつき値Ｚは、搬送路７２上におけるテストシート状体２０の浮き沈みの程度を示す。なお、図６におけるｘｙ座標は、図５（ａ）におけるｘｙ座標とは異なり、それぞれ説明し易さの観点から別個に定義付けている。

図６に示すように、上記傾き角度θと、ラインカメラ３０における焦点から搬送面までの距離ｈと、撮像された画像における第２基準部３１から当該第２基準部３１に対応する位置のテストシート状体２０における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘと、撮像された画像における第２基準部３１から当該第２基準部３１に対応する位置の搬送面上にあるテストシート状体２０における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離ｘ_２と、から、下記式４により、複数の撮像された時刻におけるばたつき値Ｚ_ｎ、を算出する。なお、傾き角度θは、ラインカメラ３０により撮像された画像から、基準距離ｘ_２及び撮像された画像における第２基準部３１から当該第２基準部３１に対応する位置のテストシート状体２０における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘを算出するために用いられる。

以下に、ばたつき値Ｚについて具体的に説明する。まず、図６（ａ）に搬送方向から見た搬送面とラインカメラ３０の側面図（図１（ａ）を右から見た図）を示すように、第２基準部３１であるカメラセンターとなる直線Ｃと、ラインカメラ３０の焦点となる位置から搬送面に置かれたテストシート状体２０の端部Ｐ_２を結ぶ直線Ｌとの交差角度をφとする。また、上記直線Ｃと直線Ｌとの交点（ラインカメラ３０の焦点）から基準となるシート状体の搬送面までの距離をｈとする。図６（ａ）に示すように、ばたつきが最大となる場合のテストシート状体２０の端部をＰ_１とし、ばたつきが最小となる場合のテストシート状体２０の端部をＰ_３とする。そして、テストシート状体２０が基準面にある場合のｚ座標をＺ_０とし、テストシート状体２０のばたつきが最大となる場合のｚ座標、すなわちばたつき値をＺ_ｍａｘとし、テストシート状体２０のばたつきが最小となる場合のｚ座標、ばたつき値をＺ_ｍｉｎとする。

また、図６（ｂ）に縦向きを搬送方向としてラインカメラ３０により撮像された画像のセンターＣとテストシート状体２０の端部の動きを示す。図６（ｂ）におけるＰ_１〜Ｐ_３の位置は、図６（ａ）に対応している。図６（ｂ）に示すように、搬送面上にテストシート状体２０が正常に設置されている場合のテストシート状体２０の端部のｘ座標をｘ_２、とし、ばたつきが最大である場合のテストシート状体２０の端部の座標を（ｘ_１，ｙ_１）とし、ばたつきが最小である場合のテストシート状体２０の端部の座標を（ｘ_３，ｙ_３）とする。

下記式５に示すように、ｔａｎφは、まず、搬送面（基準）を考慮して、座標ｘ_２（センター３１の座標をｘ＝０とした場合の基準面における端部までの距離）、ラインカメラ３０の焦点から基準となるシート状体の搬送面までの距離ｈを用いた式として表される。同様に、ｔａｎφは、座標ｘ_２とばたつきが最大である場合の座標ｘ_１との距離、ばたつきが最大である場合のｚ座標Ｚ_ｍａｘと基準面のｚ座標Ｚ_０との距離、を用いた式として表され、また、座標ｘ_２とばたつきが最小である場合の座標ｘ_３との距離、ばたつきが最小である場合のｚ座標Ｚ_ｍｉｎと基準面のｚ座標Ｚ_０との距離、を用いた式として表される。なお、上述のｚ座標の値は、距離を求めるものであるため、どの位置をｚ＝０としたものであってもよい。

この式５を、ばたつきが最大である場合のｚ座標Ｚ_ｍａｘと基準面のｚ座標Ｚ_０との距離について解くと下記式６となり、ばたつきが最小である場合のｚ座標Ｚ_ｍｉｎと基準面のｚ座標Ｚ_０との距離について解くと下記式７となる。式６及び式７から、ばたつき値Ｚ_ｎの一般式が式４として得られる。式４によると、ラインカメラ３０の焦点から基準となるシート状体の搬送面までの距離ｈ、ラインカメラ３０により撮像された画像のセンターＣからテストシート状体２０の端部までの距離ｘ、ラインカメラ３０により撮像された画像のセンターＣからテストシート状体２０の搬送面における端部までの距離ｘ_２、から、その位置におけるばたつき値Ｚ_ｎを算出することができる。このばたつき値Ｚ_ｎは、基準面Ｚ_０よりも浮いている状態であれば＋の符号、基準面Ｚ_０よりも沈んでいる状態であれば−の符号で表される。

ばたつき値Ｚ_ｎについては、式４を用いてテストシート状体２０の搬送方向の各位置において算出し、ばたつき値Ｚ_ｎの変化を見ることもできるし、上述の最大値Ｚ_ｍａｘ、最小値Ｚ_ｍｉｎのみを算出することもできる。

次いで、図７を参照してテストシート状体２０の搬送中の横方向の位置ずれΔｘについて説明する。図７に示すように、テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第３基準部２２がラインカメラ３０により撮像された時刻における、第３基準部２２とラインカメラ３０の第２基準部３１との間の距離Δｘを算出する。図２（ｄ）に示すように、第１基準部２１における搬送方向に垂直な線について、前方側から０、１、２、…ｎ−１、ｎと番号を振ると、第３基準部２２の線は、図７に示すように、ｎ／２番目の線となる。図２（ｄ）に示すように、第１基準部２１における搬送方向に平行な線について、左側から０、１、２、…ｍ−１、ｍと番号を振ると、第３基準部２２の線は、図７に示すように、ｍ／２番目の線となる。ラインカメラ３０がこの第３基準部２２を撮像した際に、当該第３基準部２２とラインカメラ３０のセンター３１との距離Δｘを、横方向の位置ずれとして算出する。

［４．その他］
上述の実施形態の搬送不具合検査装置１０においては、４種類の搬送不具合について算出することを説明したが、これに限定されず、他の搬送不具合を算出し、出力できる構成であってもよい。また、各搬送不具合は、上述の全てについて算出してもよいし、その一部のみでもよい。

上述の実施形態においては、テストシート状体２０の第１基準部２１を格子状のチャートとし、ラインカメラ３０上の第２基準部３１をラインカメラ３０により撮像されるセンターＣとしたが、これらの基準部は特に限定されず、所望の搬送不具合を算出できる基準を用いればよい。

上述のシート状体搬送装置７０の搬送不具合検査装置１０の各動作に対応するプログラムをフレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して取得して記録しておき、これをマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータを上記実施形態に係るラインカメラ３０、算出部４０、出力部５０等として機能させることも可能である。

本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置を示す側面図、上面図及び搬送不具合の例を示す図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置に用いるテストシート状体の第１基準部の各例を示す。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法の各工程を示すフローチャートである。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合（傾き角度θ）の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合（速度ムラｖ_ｕ等）の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合（ばたつき値Ｚ）の解析・算出方法を説明する図である。 本実施形態のシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置において算出される不具合（横方向の位置ずれΔｘ）の解析・算出方法を説明する図である。

符号の説明

１０ シート状体搬送装置の搬送不具合検査装置
２０ テストシート状体
２１ 第１基準部
２２ 第３基準部
３０ ラインカメラ
３１ 第２基準部
４０ 算出部
５０ 出力部
６０ 制御装置
７０ シート状体搬送装置
７１ シート状体
７２ 搬送路

Claims (6)

1. シート状体搬送装置において搬送されるシート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点であり、かつ、搬送方向に水平な線上にある複数の点を含む第１基準部が表されたテストシート状体と、
   前記シート状体搬送装置における前記シート状体を搬送する搬送路上に設置され、前記シート状体と同様に搬送された前記テストシート状体を前記搬送路上において経時的に撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第２基準部を基準として、前記テストシート状体の前記第１基準部との距離から搬送不具合を算出する算出手段と、
   前記搬送不具合の算出結果を出力する出力手段と、
   を備え、
   前記算出手段は、一の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、他の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、
   当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘと、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離ｘ２と、を算出し、
   前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離ｈと、前記算出した距離ｘと、前記算出した基準距離ｘ２と、から、下記式４により、ばたつき値Ｚｎを算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
   

   
2. 請求項１に記載の搬送不具合検査装置であって、
   前記テストシート状体の前記第１基準部は、搬送方向に垂直な線上にある複数の点が線であり、搬送方向に平行な線上にある複数の点が線であり、各線が複数有ることにより、格子状に表されたものであり、
   前記撮像手段は、搬送方向に対して略垂直の線状に撮像可能なラインカメラであり、
   前記撮像手段における第２基準部は、前記撮像手段の搬送方向に垂直な方向における中心位置であることを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
3. 請求項１又は２に記載の搬送不具合検査装置であって、
   前記算出手段は、前記テストシート状体における第１基準部の搬送方向に垂直な線間の距離Ｍと、前記撮像手段により撮像された第１基準部の搬送方向に垂直な線の移動量Ｙｎと、撮像された時刻差ｔと、算出された前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θと、を用い、下記式１を用いて搬送速度ｖｎを算出し、前記テストシート状体における第１基準部の搬送方向に垂直な複数の線間のそれぞれの前記搬送速度ｖｎの平均値ｖａを算出し、当該搬送速度の平均値ｖａを用いて前記搬送速度ｖｎの最大値ｖｍａｘ及び最小値ｖｍｉｎの程度を示す速度ムラｖｕを下記式２及び下記式３を用いて算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
   

   
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の搬送不具合検査装置であって、
   前記算出手段は、前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の中心であり、かつ、搬送方向に平行な方向の中心となる第３基準部が前記撮像手段により撮像された時刻における、第３基準部と前記撮像手段の第２基準部との間の距離Δｘを算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置。
5. コンピュータを、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像手段、算出手段及び出力手段を含むシート状体搬送装置の搬送不具合検査装置として機能させることを特徴とする情報処理プログラム。
6. シート状体搬送装置におけるシート状体を搬送する搬送路上に、前記シート状体と同サイズ同材料のテストシート状体であって、搬送方向に垂直な線上にある複数の点及び水平な線上にある複数の点を含む第１基準部が表されたテストシート状体を設置して、前記シート状体と同様に搬送させ、
   前記搬送路上において前記テストシート状体を撮像手段により経時的に撮像し、
   前記撮像手段に撮像される搬送方向に垂直な幅の間に含まれる任意の位置である第２基準部を基準として、前記第１基準部との距離から搬送不具合を算出し、
   搬送不具合の算出結果を出力するシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法であって、
   一の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、他の時刻における第２基準部と第１基準部との距離と、から、本来の搬送方向に対する前記テストシート状体の搬送方向の傾き角度θを算出し、
   当該算出した傾き角度θを用いて、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との距離ｘと、撮像された画像における前記第２基準部から当該第２基準部に対応する位置の搬送面上にある前記テストシート状体における搬送方向に垂直な方向の端との基準距離ｘ２と、を算出し、
   前記撮像手段における焦点から搬送面までの距離ｈと、前記算出した距離ｘと、前記算出した基準距離ｘ２と、から、上記式４により、ばたつき値Ｚｎを前記搬送不具合として算出することを特徴とするシート状体搬送装置の搬送不具合検査方法。

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