JP5400401B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関し、特に、冊子状の被検査物の綴じ状態を検査するＸ線検査装置に関するものである。

一般に、製本された冊子の綴じ状態を検査するために、製本ラインの一部には検査装置が設けられている。

従来の検査装置としては、折丁の通過を検知する光電検知器と、綴針金を検知する磁気センサーとを備え、順次搬送される折丁の綴針金の有無について検知する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、帯状のレーザー光の間に折丁を搬送させ、折丁の背部の陰影を検出した際のエッジ部の数に基づいて、綴針金が折丁の背から飛び出した不良品を判別する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許２５２５３６８号公報 特許３６８１４７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、磁気センサーにより綴針金の有無は検出することができるが、綴針金が正しい形状、数量、位置であるか否かといった綴じ状態の良否までは検査することができなかった。

また、特許文献２に記載された技術では、折丁の表面に露出している綴針金の状態を光学的に検出することができるが、綴針金が内部に隠れている場合は綴針金の状態を検出できないため、綴じ状態の良否を検査することができないという問題があった。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、冊子状の被検査物の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

本発明に係るＸ線検査装置は、綴じ部材（Ｓ）を有する被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射するＸ線発生器（９）と、前記被検査物を透過するＸ線を検出して透過量に応じた濃度データを出力するＸ線検出器（１０）とを備え、前記Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の検査を行うＸ線検査装置（１）において、前記被検査物としての製本された冊子の綴じ部材の正常状態を含む綴じ部材情報を予め設定する設定入力手段（１５）と、前記Ｘ線検出器から出力される濃度データから、前記被検査物としての製本された冊子の外形を抽出する外形抽出手段（１７）と、前記Ｘ線検出器から出力される濃度データから、前記被検査物としての製本された冊子の綴じ部材を抽出する綴じ部材抽出手段（１８）と、前記外形抽出手段が抽出した前記製本された冊子の外形の中に前記綴じ部材抽出手段が抽出した綴じ部材を重ね合わせ、前記綴じ部材抽出手段が抽出した綴じ部材の状態と、前記綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常状態とを比較して、前記製本された冊子の綴じ状態の良否を判別する判別手段（２０）とを備えたことを特徴とする。

この構成により、判別手段が、設定入力手段から予め設定された綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常状態と、Ｘ線検出器から出力された濃度データから綴じ部材抽出手段により抽出された綴じ部材の実際の状態とを比較して、被検査物である製本された冊子の綴じ状態の良否を判別するので、その製本された冊子の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても、その綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の形状を含むことを特徴とする。

この構成により、判別手段が、設定入力手段から予め設定された綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常な形状と、Ｘ線検出器から出力された濃度データから綴じ部材抽出手段により抽出された綴じ部材の実際の状態とを比較して、被検査物としての製本された冊子の綴じ状態の良否を判別するので、その製本された冊子の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても、その綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の数量を含むことを特徴とする。

この構成により、判別手段が、設定入力手段から予め設定された綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常な数量と、Ｘ線検出器から出力された濃度データから綴じ部材抽出手段により抽出された綴じ部材の実際の状態とを比較して、被検査物としての製本された冊子の綴じ状態の良否を判別するので、その製本された冊子の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても、その綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の位置を含むことを特徴とする。

この構成により、判別手段が、設定入力手段から予め設定された綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常な位置と、Ｘ線検出器から出力された濃度データから綴じ部材抽出手段により抽出された綴じ部材の実際の状態とを比較して、被検査物としての製本された冊子の綴じ状態の良否を判別するので、その製本された冊子の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても、その綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記設定入力手段が、前記製本された冊子の寸法を予め設定し、前記外形抽出手段が、前記Ｘ線検出器から出力される濃度データと、前記設定入力手段から入力された前記製本された冊子の寸法とに基づいて、前記製本された冊子の外形を抽出することを特徴とする。

この構成により、被検査物としての製本された冊子が重なっている場合でも、設定入力手段から入力された当該製本された冊子の寸法に基づいて当該製本された冊子の搬送方向上流側と下流側の双方の境界を検出することができるので、当該製本された冊子の外形を正確に抽出することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記綴じ部材が糊であり、前記判別手段が、前記綴じ部材抽出手段が抽出した糊の形状と、前記綴じ部材情報に含まれる糊としての綴じ部材の形状とを比較して、前記糊のむらを検知することにより前記製本された冊子の綴じ状態の良否を判別することを特徴とする。

この構成により、綴じ部材が糊である場合でも、判別手段が、綴じ部材抽出手段が抽出した糊の形状と、綴じ部材情報に含まれる糊としての綴じ部材の形状とを比較して、糊のむらを検知することにより製本された冊子の綴じ状態の良否を判別するので、その製本された冊子の内部に糊としての綴じ部材が隠れている場合であっても、その綴じ状態の良否を判別することができる。

本発明は、冊子状の被検査物の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができるＸ線検査装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の内部構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する正常な綴じ状態の被検査物を示す図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、異常な綴じ状態の被検査物を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物が１／３重なって搬送される状態を示す上面図であり、（ｂ）は、側面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物が１／２重なって搬送される状態を示す上面図であり、（ｂ）は、側面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物の綴じ部材が糊である場合を示す図であり、（ｂ）は、被検査物の検出頻度と濃度の関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の内部構成を示すブロック図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物を示す図である。なお、本実施の形態のＸ線検査装置は、製本ラインの搬送路の一部に設けられ、所定間隔をおいて順次搬送されてくる冊子状の被検査物Ｗである製本された冊子の綴じ状態（綴じ部材の形状、数量、位置）の検査を行うものである。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、搬送部２と検出部３とを装置本体４内部に備え、表示器５を装置本体４の前面上部に備えている。

搬送部２は、冊子状の被検査物Ｗを、所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部２は、例えば装置本体４に対して水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部２は、図１に示す駆動モータ６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中搬送方向Ｘ）に向けて搬送面としてのベルト面２ａ上を搬送させるようになっている。

検出部３は、順次搬送される被検査物Ｗに対し、搬送路途中の図示しない検査空間においてＸ線を曝射するとともに被検査物Ｗを透過するＸ線を検出するものであり、搬送部２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生器９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して配置されたＸ線検出器１０を備えている。

Ｘ線発生源としてのＸ線発生器９は、金属製の箱体１１内部に設けられた円筒状のＸ線管１２を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有しており、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に設けられている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、長手方向に沿った図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって曝射されるようになっている。

Ｘ線検出器１０は、搬送される被検査物Ｗの搬送方向Ｘの平面上で搬送方向Ｘと直交するＹ方向に複数の素子が一直線上に配置されたものであり、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオードと、ライン状のフォトダイオード上に設けられたシンチレータとからなる複数の素子により構成される。Ｘ線検出器１０は、被検査物Ｗの搬送方向Ｘの平面上で直交する方向Ｙに直線状に配置された複数の素子によって被検査物Ｗを透過するＸ線を検出して、この検出結果による濃度データを素子毎に複数の素子数を１ラインとして全素子数まで順次出力するようになっており、被検査物Ｗの搬送に伴って１ラインからの順次出力を繰り返すようになっている。

図２に示すように、搬送部２の搬入口７側には、被検査物Ｗの通過を検出する位置検出手段１３が設けられている。位置検出手段１３は、搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる図示しない一対の投受光器により構成され、被検査物Ｗが投受光器の前を通過している間は、タイミング信号としてのオン信号を信号処理手段１４に出力するようになっている。

このような構成のＸ線検出器１０では、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗに対してＸ線発生器９からＸ線が曝射される。そして、この被検査物ＷへのＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線がシンチレータにより光に変換される。シンチレータで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオードによって受光される。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して出力する。したがって、Ｘ線検出器１０は、被検査物Ｗを透過したＸ線の強さに対応した強さの電気信号を信号処理手段１４に出力するようになっている。

ここで、被検査物Ｗは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、綴じ部材Ｓにより綴じられた冊子状のものであり、綴じ部材Ｓとしては綴針金（ステープル）を用い、綴じ方法としては、２つ折りにした紙の折り目の部分を綴じ部材Ｓで留める中綴じ（図３（ａ））、または、束ねた紙の端から５ｍｍ程度の位置を綴じ代として綴じ部材Ｓで留める平綴じ（図３（ｂ））を採用したものである。なお、綴じ部材Ｓの姿勢（向き）は中綴じと平綴じとでは異なったものとなるが、本実施の形態では、図面の読取りを容易にして便宜を図るため、被検査物Ｗの中綴じまたは平綴じの区別なく図３（ｃ）に示す態様、すなわち被検査物Ｗを平綴じ状態の冊子として表すとともに綴じ部材Ｓの姿勢を中綴じ状態のもので表した態様で図示して説明する。なお、綴じ部材Ｓとして綴針金に限らず、後述するように糊を用いた場合であっても、本実施の形態のＸ線検査装置１は被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別することができるようになっている。

信号処理手段１４は、ＣＰＵやメモリなどを備えて構成され、位置検出手段１３が被検査物Ｗを検出したときのオン信号をタイミング信号とする所定時間後に、Ｘ線検出器１０からの電気信号を取り込んで各種信号処理を行うものであり、設定入力手段１５、記憶手段（データメモリ）１６、外形抽出手段１７、綴じ部材抽出手段１８、判別手段２０を備えている。

設定入力手段１５は、被検査物Ｗの綴じ部材Ｓの正常状態を含む綴じ部材情報や、被検査物Ｗの寸法等の情報を予め入力したり、Ｘ線検査装置１の動作に関する各種設定や指示を入力するためにユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成される。具体的には、設定入力手段１５からは、綴じ部材Ｓの形状、数量、外形からの位置が、綴じ部材情報として数値入力されたり、被検査物Ｗの寸法が数値入力されるようになっている。

さらに、設定入力手段１５からは、搬送部２の搬送速度、外形抽出手段１７が被検査物Ｗの外形を抽出するときの閾値（第１の閾値）や綴じ部材抽出手段１８が綴じ部材Ｓを抽出するときの閾値（第２の閾値）、被検査物Ｗを良品判別するための基準となる閾値、各閾値に対する許容範囲等の情報を被検査物Ｗの品種毎に予め設定し、検査実行時には呼び出すことができるようになっている。設定入力手段１５は、設定値を記憶する図示しない記憶部を有している。

表示器５は、被検査物Ｗ毎に、全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）、被検査物Ｗの外形および被検査物Ｗ内の綴じ部材Ｓの画像を表示するとともに、判別手段２０の判別結果を「ＯＫ」または「ＮＧ」等のように文字で表示したり、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの統計的情報を、設定入力手段１５からのキー操作に基づいて表示するようになっている。

記憶手段１６は、被検査物Ｗ毎のＸ線透過データを記憶するようになっている。記憶手段１６が記憶するＸ線透過データは、Ｘ線検出器１０からの電気信号を図示しないＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換して得られたものである。具体的には、この記憶手段１６には、１つの被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器１０の１ライン（Ｙ方向）あたり例えば６４０個のＸ線透過データが、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向の長さ（前端から後端までの検出期間に相当）に対応した所定ライン数（４８０ライン）だけ格納される。また、記憶手段１６は、複数の被検査物Ｗが重なった状態で検査を行う際には、重なった状態で搬送される被検査物Ｗが途切れるまで、Ｘ線透過データを記憶する。

外形抽出手段１７は、記憶手段１６に記憶されたＸ線透過データ（濃度データ）から、全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）による濃度データを作成し、この作成された全体画像の濃度データにおける被検査物Ｗの輪郭（エッジ）から被検査物Ｗの外形を抽出するようになっている。具体的には、外形抽出手段１７は、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データの濃淡レベルから全体のヒストグラムを求める。そして、求めた全体のヒストグラムや、設定入力手段１５から予め入力された閾値（第１の閾値）を参照して、被検査物Ｗの濃度データと、被検査物Ｗ以外（例えば搬送部２のベルト面２ａ）の濃度データとに切り分けて２値化する。例えば被検査物Ｗの濃度データを２５５とし、被検査物Ｗ以外の濃度データを０とする。そして、２値化された２値画像に基づいて被検査物Ｗの外形を抽出している。また、外形抽出手段１７は、被検査物Ｗの外形を抽出する際に、被検査物Ｗの位置も取得するようになっている。ここで、被検査物Ｗの外形とは、被検査物Ｗの外縁（エッジ）のことをいう。

綴じ部材抽出手段１８は、記憶手段１６に記憶されたＸ線透過データ（濃度データ）から、全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）による濃度データを作成し、この作成された全体画像の濃度データにおける綴じ部材Ｓの輪郭（エッジ）から綴じ部材Ｓを抽出するようになっている。具体的には、綴じ部材抽出手段１８は、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データの濃淡レベルから全体のヒストグラムを求める。そして、求めた全体のヒストグラムや、設定入力手段から予め入力された閾値（第２の閾値）を参照して、綴じ部材Ｓの濃度データと、綴じ部材Ｓ以外（例えば被検査物Ｗや搬送部２のベルト面２ａ）の濃度データとに切り分けて２値化する。そして、２値化された２値画像に基づいて綴じ部材Ｓだけを抽出している。また、綴じ部材抽出手段１８は、綴じ部材Ｓを抽出する際に、綴じ部材Ｓの位置も取得するようになっている。

判別手段２０は、綴じ部材Ｓの形状を良否判別する形状判別手段２０ａ、綴じ部材Ｓの数量を良否判別する数量判別手段２０ｂ、綴じ部材Ｓの位置を良否判別する位置判別手段２０ｃを備え、これらの各判別結果または総合的な判別結果（綴じ部材Ｓの形状、数量、位置の良否の組合せによる判別結果）を表示器５に表示させたり、総合的な判別結果に応じて被検査物Ｗを良品または不良品として選別するための信号を外部出力するものである。

判別手段２０は、外形抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの外形と、綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓとを、双方の位置情報に基づいて重ね合わせた上で、各判別を行うようになっている。すなわち、判別手段２０は、外形抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの外形の中に綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓを重ね合わせ、綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓの状態と、綴じ部材情報に含まれる綴じ部材Ｓの正常状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するようになっている。

形状判別手段２０ａは、被検査物Ｗの外形の中に位置する綴じ部材Ｓの形状が、設定入力手段１５から綴じ部材情報として予め設定された正常状態の綴じ部材Ｓの形状に対して一定の許容範囲内で一致しないとき、その被検査物Ｗ内の綴じ部材Ｓの形状が異常であると判断し、形状不良を示す判別信号を出力するようになっている。

数量判別手段２０ｂは、被検査物Ｗの外形の中に位置する綴じ部材Ｓの数量が、設定入力手段１５から綴じ部材情報として予め設定された正常状態の綴じ部材Ｓの数量と一致しないとき、その被検査物Ｗ内の綴じ部材Ｓの数量が異常であると判断し、数量不良を示す判別信号を出力するようになっている。

位置判別手段２０ｃは、被検査物Ｗの外形の中に位置する綴じ部材Ｓのそれぞれの位置が、設定入力手段１５から綴じ部材情報として予め設定された正常状態の綴じ部材Ｓの位置と一致しないとき、その被検査物Ｗ内の綴じ部材Ｓの位置が異常であると判断し、位置不良を示す判別信号を出力するようになっている。すなわち、位置判別手段２０ｃは、外形抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの外形および綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓの双方の位置に基づいて、被検査物Ｗの外形と綴じ部材Ｓとを重ね合わせ、各綴じ部材Ｓが被検査物Ｗの外形内の正しい位置にないときに、綴じ部材Ｓの位置が異常であると判断するようになっている。

なお、信号処理手段１４は図示しないフィルタ手段を備えており、このフィルタ手段により記憶手段１６に格納された被検査物ＷのＸ線透過データに対して所定のフィルタ処理を施している。このフィルタ処理の際には、例えば微分フィルタ（Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｓｏｂｅｌフィルタ）やラプラシアンフィルタなどの特徴抽出フィルタが用いられる。このため、Ｘ線透過データ（濃度データ）の濃淡を強調することによりエッジ（境界）を検出し易くし、被検査物Ｗの外形や綴じ部材Ｓをより強調して抽出し易くしている。

以下、被検査物Ｗの各状態とＸ線検査装置１による良否判別について説明する。

図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する正常な綴じ状態の被検査物を示す図であり、図４（ｂ）〜（ｅ）は、異常な綴じ状態の被検査物を示す図である。図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物が１／３重なって搬送される状態を示す上面図であり、図５（ｂ）は、側面図である。図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物が１／２重なって搬送される状態を示す上面図であり、図６（ｂ）は、側面図である。図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置が綴じ状態を検査する被検査物の綴じ部材が糊である場合を示す図であり、図７（ｂ）は、被検査物の検出頻度と濃度の関係を示す図である。

図４（ａ）に示すように、正しく綴じられた被検査物Ｗは、３つの綴じ部材Ｓが被検査物Ｗの端部（冊子の所謂"背"に近い側の端部）に留められた状態のものである。また、図４（ｂ）に示すように、綴じ状態が不良と判別されるべき被検査物Ｗは、綴じ部材Ｓが２つしか留っておらず、綴じ部材Ｓの数量が正常でないものである。また、図４（ｃ）に示すように、綴じ状態が不良と判別されるべき被検査物Ｗは、一番下の綴じ部材Ｓが異常な形状に座屈しており、このように少なくとも１つの綴じ部材Ｓの形状が正常でないものである。また、図４（ｄ）に示すように、綴じ状態が不良と判別されるべき被検査物Ｗは、綴じ部材Ｓの数量が３つであるが、中央の綴じ部材Ｓが正しい位置に留められておらず、脱落または空打ち等により間違った位置にある状態のものである。

なお、被検査物Ｗの端部の冊子としての"背"に近い側の端部に３つの綴じ部材Ｓが留められている場合が良品であるとは必ずしも言えず、例えば、図４（ｄ）の被検査物Ｗが、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）を附録Ｃとして備え、中央の綴じ部材Ｓがこの附録Ｃを被検査物Ｗに留めるものとして構成されている場合、図４（ｄ）のような被検査物Ｗの綴じ部材Ｓの位置が正常状態であると予め設定入力手段１５により綴じ部材情報を設定しておくことにより、Ｘ線検査装置１にこの被検査物Ｗを良品として判別させることができる。また、図４（ｅ）に示すように、被検査物Ｗの綴じ部材Ｓの状態が正常であっても、ページが折れ曲がった状態で裁断された等により部分的な重なり部Ｆが生じた場合は、設定入力手段１５からの設定により重なり部Ｆを検出して不良品と判別させるようにしてもよい。なお、図４（ｅ）の破線は、重なり部Ｆを広げたものを示している。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の被検査物Ｗ（図では４つ）が３分の１ずつ重なっている場合、Ｘ線透過データ（濃度データ）の全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）は、２つの被検査物Ｗが重なった部分と、被検査物Ｗが重なってない部分とで濃度が異なる。すなわち、被検査物Ｗの搬送方向をＡ〜Ｈで区切った場合、ＢとＣの間、ＤとＥの間、ＦとＧの間は２つの被検査物Ｗの重なり部分であるので相対的に濃い濃度データとなり、ＡとＢの間、ＣとＤの間、ＥとＦの間、ＧとＨの間は被検査部材Ｗが重なっていないので相対的に薄い濃度データとなる。

このため、外形抽出手段１７は、被検査物Ｗの境界を検出することはできても、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することが困難なことがある。すなわち、外形抽出手段１７は、図にＢで示す位置のエッジを検出したときに、このＢのエッジを被検査物Ｗの搬送方向上流または下流の何れの側の境界として認識すべきか分からないため、被検査物Ｗの外形を抽出できないこともあり得る。

そこで、設定入力手段１５から被検査物Ｗの寸法Ｌを予め設定しておくことにより、外形抽出手段１７は、Ｂで示す位置のエッジを検出したときに、このエッジから距離Ｌだけ離れた位置にあるＥで示すエッジをその被検査物Ｗの他端のエッジであると認識することができるので、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することができる。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の被検査物Ｗ（図では４つ）が２分の１ずつ重なっている場合、Ｘ線透過データ（濃度データ）の全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）は、複数の被検査物Ｗのグループの両端を除いて、２つの被検査物Ｗが重なった状態となる。すなわち、被検査物Ｗの搬送方向をＡ〜Ｈで区切った場合、ＢとＧの間は２つの被検査物Ｗの重なり部分であるので相対的に濃い濃度データとなり、ＡとＢの間、ＧとＨの間は被検査部材Ｗが重なっていないので相対的に薄い濃度データとなる。なお、被検査物Ｗが正確に２分の１ずつ重なっていることは通常あり得ないため、基本的に、図のＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆで示す部分には、例え弱くてもエッジが検出される。

このため、外形抽出手段１７は、被検査物Ｗの境界を検出することはできても、図５（ａ）、（ｂ）で示した場合と同様に、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することが困難なことがある。すなわち、外形抽出手段１７は、図にＢで示す位置のエッジを検出したときに、このエッジを被検査物Ｗの搬送方向上流または下流の何れの側の境界として認識すべきか分からないため、被検査物Ｗの外形を抽出できないこともあり得る。

そこで、設定入力手段１５から被検査物Ｗの寸法Ｌを予め設定しておくことにより、外形抽出手段１７は、Ｂで示す位置のエッジを検出したときに、このＢのエッジから距離Ｌだけ離れた位置にあるＥで示すエッジをその被検査物Ｗの他端のエッジであると認識することができるので、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することができる。また、外形抽出手段１７は、Ｅで示すエッジとＦで示すエッジとが同化してしまったため、Ｅ、Ｆのエッジを僅かにしか検出できなかった場合でも、ＥのエッジはＢのエッジから距離Ｌだけ離れているので、Ｂのエッジを有する被検査物Ｗの他端がＥのエッジであると認識することができるので、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することができる。

図７（ａ）に示すように、被検査物Ｗの綴じ部材Ｓが綴針金ではなく糊である場合も、綴じ部材抽出手段１８は、記憶手段１６に記憶されたＸ線透過データ（濃度データ）から、図７（ｂ）に示すヒストグラムと所定の閾値によって綴じ部材Ｓとそれ以外とに切り分けて２値化し、綴じ部材Ｓだけを抽出することができる。綴じ部材Ｓが糊である場合、被検査物Ｗが良品であるときの綴じ部材Ｓの形状は、図７（ａ）に示す被検査物Ｗの綴じ部材Ｓのように矩形であり、綴じ部材Ｓの数量は１つであり、綴じ部材Ｓの位置は被検査物Ｗの冊子としての"背"に近い側の端部である。例えば、綴じ部材抽出手段１８が図７（ａ）に示す塗布むらのある、すなわち正常な形状でない綴じ部材Ｓ１、Ｓ２を抽出したときは、判別手段２０の形状判別手段２０ａは、形状が異常であると判別するとともに当該被検査物Ｗを不良品として判別する。なお、綴じ部材Ｓが糊である場合も、むら（形状異常）だけでなく、形状（被検査物Ｗの外形からのはみ出し等）、数量、位置による綴じ状態の良否を判別することができることはいうまでもない。

次に動作を説明する。

以上のように構成されたＸ線検査装置１においては、初めに、設定入力手段１５から、被検査物Ｗの寸法（横寸法）、綴じ部材Ｓの良品サンプルに関する情報（形状、数量、位置）、搬送部２の搬送速度、綴じ部材Ｓを抽出するときの濃度閾値、判別手段２０が形状、数量、位置について判別するときの閾値または許容範囲を、被検査物Ｗの品種毎に入力しておく。

次いで、設定入力手段１５によって、検査を行う被検査物Ｗの品種を指定し、搬送部２上で被検査物Ｗを搬送させＸ線発生器９によるＸ線の曝射およびＸ線検出器１０による透過Ｘ線の検出を行い、透過Ｘ線データを記憶手段１６に記憶させる。

次いで、記憶手段１６に記憶された透過Ｘ線データから外形抽出手段１７によって被検査物Ｗの外形を抽出するとともに、綴じ部材抽出手段１８によって綴じ部材Ｓを抽出する。複数の被検査物Ｗが重なっている場合には、外形抽出手段１７は、被検査物Ｗの外形を抽出する際に、設定入力手段１５から予め設定された被検査物Ｗの寸法を参照して、被検査物Ｗの搬送方向上流側と下流側の両端のエッジを検出した上で被検査物Ｗの外形を抽出する。

次いで、判別手段２０によって、外形抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの外形と、綴じ部材抽出手段１８が抽出した被検査物Ｗ内の綴じ部材Ｓの状態と、綴じ部材情報とに基づいて、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別し、各判別結果または総合的な判別結果（綴じ部材Ｓの形状、数量、位置の良否の組合せによる判別結果）を表示器５に表示させたり、総合的な判別結果に応じて被検査物Ｗを良品または不良品として選別するための信号を外部出力する。

以上のように、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、綴じ部材Ｓを有する被検査物ＷにＸ線を曝射するＸ線発生器９と、被検査物Ｗを透過するＸ線を検出して透過量に応じた濃度データを出力するＸ線検出器１０とを備え、Ｘ線検出器１０から出力される濃度データに基づいて被検査物Ｗの検査を行うものであって、被検査物Ｗの綴じ部材Ｓの正常状態を含む綴じ部材情報を予め設定する設定入力手段１５と、Ｘ線検出器１０から出力される濃度データから、被検査物Ｗの外形を抽出する外形抽出手段１７と、Ｘ線検出器１０から出力される濃度データから、被検査物Ｗの綴じ部材Ｓを抽出する綴じ部材抽出手段１８と、外形抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの外形の中に綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓを重ね合わせ、綴じ部材抽出手段１８が抽出した綴じ部材Ｓの状態と、綴じ部材情報に含まれる綴じ部材Ｓの正常状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別する判別手段２０とを備えたことを特徴とする。

このため、判別手段２０によって、設定入力手段１５から予め設定された綴じ部材情報が含む綴じ部材Ｓの正常状態と、Ｘ線検出器１０が出力した濃度データから綴じ部材抽出手段１８により抽出された綴じ部材Ｓの実際の状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するので、被検査物Ｗの内部に綴じ部材Ｓが隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、綴じ部材情報が綴じ部材Ｓの形状を含むことを特徴とする。

このため、判別手段２０によって、設定入力手段１５から予め設定された綴じ部材情報が含む綴じ部材Ｓの正常な形状と、Ｘ線検出器１０が出力した濃度データから綴じ部材抽出手段１８により抽出された綴じ部材Ｓの実際の状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するので、被検査物Ｗの内部に綴じ部材Ｓが隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、綴じ部材情報が綴じ部材Ｓの数量を含むことを特徴とする。

このため、判別手段２０によって、設定入力手段１５から予め設定された綴じ部材情報が含む綴じ部材Ｓの正常な数量と、Ｘ線検出器１０が出力した濃度データから綴じ部材抽出手段１８により抽出された綴じ部材Ｓの実際の状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するので、被検査物Ｗの内部に綴じ部材Ｓが隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、綴じ部材情報が綴じ部材Ｓの位置を含むことを特徴とする。

このため、判別手段２０によって、設定入力手段１５から予め設定された綴じ部材情報が含む綴じ部材Ｓの正常な位置と、Ｘ線検出器１０が出力した濃度データから綴じ部材抽出手段１８により抽出された綴じ部材Ｓの実際の状態とを比較して、被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するので、被検査物Ｗの内部に綴じ部材Ｓが隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、設定入力手段１５が、被検査物Ｗの寸法を予め設定し、外形抽出手段１７が、Ｘ線検出器１０から出力される濃度データと、設定入力手段１５から入力された被検査物Ｗの寸法とに基づいて被検査物Ｗの外形を抽出することを特徴とする。

このため、被検査物Ｗが重なっている場合でも、設定入力手段１５から入力された被検査物Ｗの寸法に基づいて被検査物Ｗの搬送方向上流側と下流側の双方の境界を検出することができるので、被検査物Ｗの外形を正確に抽出することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、綴じ部材Ｓが糊であり、判別手段２０が、綴じ部材抽出手段１８が抽出した糊の形状と、綴じ部材情報に含まれる糊としての綴じ部材Ｓの形状とを比較して、糊のむらを検知することにより被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別することを特徴とする。

このため、綴じ部材Ｓが糊である場合でも、判別手段２０が、綴じ部材抽出手段１８が抽出した糊の形状と、綴じ部材情報に含まれる糊としての綴じ部材Ｓの形状とを比較して、糊のむらを検知することにより被検査物Ｗの綴じ状態の良否を判別するので、被検査物Ｗの内部に糊としての綴じ部材Ｓが隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができる。

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係るＸ線検査装置は、冊子状の被検査物の内部に綴じ部材が隠れている場合であっても綴じ状態の良否を判別することができるという効果を有し、冊子状の被検査物の綴じ状態を検査するＸ線検査装置として有用である。

１ Ｘ線検査装置
２ 搬送部
３ 検出部
４ 装置本体
５ 表示器
７ 搬入口
８ 搬出口
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１１ 箱体
１２ Ｘ線管
１３ 位置検出手段
１４ 信号処理手段
１５ 設定入力手段
１６ 記憶手段
１７ 外形抽出手段
１８ 綴じ部材抽出手段
２０ 判別手段
２０ａ 形状判別手段
２０ｂ 数量判別手段
２０ｃ 位置判別手段
Ｗ 被検査物（製本された冊子）
Ｓ 綴じ部材（綴針金、糊）

Claims (6)

1. 綴じ部材（Ｓ）を有する被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射するＸ線発生器（９）と、
   前記被検査物を透過するＸ線を検出して透過量に応じた濃度データを出力するＸ線検出器（１０）とを備え、
   前記Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の検査を行うＸ線検査装置（１）において、
   前記被検査物としての製本された冊子の綴じ部材の正常状態を含む綴じ部材情報を予め設定する設定入力手段（１５）と、
   前記Ｘ線検出器から出力される濃度データから、前記被検査物としての製本された冊子の外形を抽出する外形抽出手段（１７）と、
   前記Ｘ線検出器から出力される濃度データから、前記被検査物としての製本された冊子の綴じ部材を抽出する綴じ部材抽出手段（１８）と、
   前記外形抽出手段が抽出した前記製本された冊子の外形の中に前記綴じ部材抽出手段が抽出した綴じ部材を重ね合わせ、前記綴じ部材抽出手段が抽出した綴じ部材の状態と、前記綴じ部材情報に含まれる綴じ部材の正常状態とを比較して、前記製本された冊子の綴じ状態の良否を判別する判別手段（２０）とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の形状を含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の数量を含むことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記綴じ部材情報が前記綴じ部材の位置を含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＸ線検査装置。
5. 前記設定入力手段が、前記製本された冊子の寸法を予め設定し、
   前記外形抽出手段が、前記Ｘ線検出器から出力される濃度データと、前記設定入力手段から入力された前記製本された冊子の寸法とに基づいて、前記製本された冊子の外形を抽出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のＸ線検査装置。
6. 前記綴じ部材が糊であり、
   前記判別手段が、前記綴じ部材抽出手段が抽出した糊の形状と、前記綴じ部材情報に含まれる糊としての綴じ部材の形状とを比較して、前記糊のむらを検知することにより前記製本された冊子の綴じ状態の良否を判別することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のＸ線検査装置。

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