JPH04130252A - シート紙の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシート紙の検査装置に関し、特にシート状に製
紙された用紙（シート紙）に製造工程で発生する異物、
もつれ、折れ等の欠点を、自動的に検査するシート紙の
検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としては、ｒＯＭＲＯＮＴＥＣＨＮ
ＩＣ８Ｖｏｌ、７　　Ｎｏ、４Ｊの９５ページ〜３０１
ページに示されるものが知られている。

上記の装置は、シート紙に検査のための光線を照射する
光源部と、光線の反射光もしくは透過光を受光して電気
信号に変換する多数の光電素子、及びそれらの個々もし
くは複数個単位に設けられた増幅Φ弁別回路を含む検査
部と、この検査部の検査結果に応じてシート紙の処理工
程を制御する制御部とから構成されていた。

以上述べたごとく、従来の検査装置は、検査精度を上げ
ようとしたり検査範囲を広げようとしたりすると、それ
に応じて光電素子及び増幅・弁別回路をそれに応じて多
く設けなければならないため、装置規模が大きくなり、
装置価格の増大を招くと同時に、製造・検査において困
難を伴う等の問題が発生した。そして、これらの問題を
解決するために光電素子を１次元の自己走査型光電変換
検出器に変更し、増幅・弁別回路の数を減らすことによ
り、前記問題を解決する装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のシート紙の検査装置は、装置規模及び装
置の価格等の問題については、使用素子を１次元の自己
走査型光電変換検出器に変更することで対応することが
可能となったが、あらたにシート紙に存在するシート紙
固有のパターン（例えば、用紙に透き込まれたロフト番
号あるいは銀行券用紙の透かし等）と、ピンホール等の
欠点とを弁別することが困難であるという問題が生じた
。この問題を解決するため、シート紙固有のパターンが
存在する部分の判定レベルを高くシ、その部分について
は、検出精度を低下させることで対応できるが、実際に
は、シート紙固有のパターンは、用紙製造工程において
、その位置が変動することか多いため判定レベルを上げ
る部分を大きくとらざるを得ないため、検出精度が低下
するという問題を生じた。また、あらかじめシート紙固
有のパターンのある部分と、他の部分の判定レベルを替
えるために用紙全体のパターンメモリを用意し、用紙が
替わるたびにパターンメモリの内容を入れ替えなければ
ならないほか、メモリも大きくなるという問題が生じた
。

本発明の目的は、上記の点に鑑み提案されたものであり
、メモリ等の規模を大きくすることなく、かつシート紙
固有のパターンが存在する部分以外については、検査精
度を向上させ、かつ用紙が変わった場合においても容易
に対応ができるシート紙の検査装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のシート紙の検査装置は、 （Ａ）シート紙を照明する光源、 （Ｂ）前記シート紙の透過光を受光して電気信号に変換
する自己走査型光電変換検出器、（Ｃ）得られた画像信
号に対し光学系及び光電変換系の感度の不均一を補正す
る感度補正回路、 （Ｄ）前記感度補正回路出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換回路、 （Ｅ）Ａ／Ｄ変換出力を自己走査型光電変換検出器の１
走査分記憶する記憶回路、 （Ｆ）前記Ａ／Ｄ変換出力の値がある一定以下のときは
、無条件に損紙と判定する判定回路、 （Ｇ）シート紙に存在する合成樹脂または透かしの検出
が可能となる値にて設定した比較回路、 （Ｈ）比較回路の出力を計数する計数回路、（Ｉ）前記
計数回路の出力を一定範囲内で記憶するレジスタ、 （Ｊ）前記レジスタ出力を一定寸法ごとに切替える切替
回路、 （Ｋ）一定寸法ごとの情報でかつ計数回路出力が一定以
上のときのみ、前記切替回路により切替えられたレジス
タの出力の記憶動作を行う第１及び第２のパターンメモ
リ、 （Ｌ）前記第１及び第２のバターツメモリの一致度を計
算する類似度判定回路、 （Ｍ）、前記各回路の制御を行わせるプロセッサ回路、 を備えている。

〔作用〕

本発明のシート紙の検査装置では、光源によってシート
紙を照らし、自己走査型光電変換検出器が前記シート紙
からの透過光を受光して電気的な画像信号に変換し、得
られた画像信号に対し感度補正回路が照度むら等の光学
系の不均一、及び光電変換系のレンズ系の収差による感
度むら等の感度不均一を補正する。さらに、Ａ／Ｄ変換
回路によって画像信号をディジタル情報に変換した後、
１次元自己走査型光電変換検出器の１走査分の情報を記
憶し、その情報から前記感度補正回路の補正量を設定す
る。そして、前記ディジタル情報を逐次比較回路等の判
定回路でそれを比較し、コントラスの大きい汚れのある
シート紙については、無条件に損紙とすると同時に前記
判定回路で検出したものよりより淡い（コントラストの
小さい）パターンを検出するための比較回路によって、
用紙固有のパターン（良紙と判定されるもの）及びもつ
れあるいは合成樹脂による欠点（損紙と判定されるもの
）を検出する。そして、そのパターンが１次元自己走査
型光電変換検出器の１走査中に複数個以上含まれていた
場合に、そのパターン部分を含むエリアをパターンメモ
リに記憶する。また、複数個以上含まれていた走査列が
一定以上連続していた場合にのみ用紙固有のパターンと
して、かつ暫定的な連続情報としてパターンメモリに蓄
積する。そして、同一シート紙内の次の用紙であること
を、別途設置したロータリーエンコーダ等の手段により
判別し、次の用紙になった場合に前記パターンメモリと
異るパターンメモリに同様の方法で情報を蓄積する。そ
して、このように、用紙ごとに交互にパターンメモリに
情報を格納していくと同時に、パターンメモリに情報が
格納された時点またはパターンメモリを切替えた時点で
パターンメモリ同志のマツチングをとり、その−政変に
より用紙固有のパターンであるか、または欠点であるか
の判定を行う。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

第１図に示すシート紙の検査装置は、シート紙１を照明
する光源２、光源２の電源である光源用電源３、シート
紙１の透過光を受光して電気信号に変換する自己走査型
光電変換検出器４、得られた画像信号に対し光学系及び
光電変換系の感度の不均一を補正する感度補正回路５、
感度補正回路５の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路
７、Ａ／Ｄ変換出力を自己走査型光電変換検出器４の１
走査分記憶する感度補正値記憶回路８、Ａ／Ｄ変換出力
の値がある一定以下のときは、無条件に損紙と判定する
判定回路８、シート紙に存在する合成樹脂または透かし
の検出が可能となる値にて設定した比較回路９、比較回
路９の出力を計数する計数回路１０、計数回路１０の出
力を一定範囲内で記憶する列メモリ（レジスタ）ＩＬ列
メモリ１１の出力を一定寸法ごとに切替えるパターンメ
モリ切替回路１２、一定寸法ごとの情報でかつ計数回路
出力があらかじめ定められた値以上のときのみ、列メモ
リ１１の出力の記憶動作を行うパターンメモリ１３　ａ
ｓ　　１３　ｂ１パターンメモリ１３ａ、１３ｂの一致
度を計算する類似度判定回路１４、前記各回路の制御を
行わせるプロセッサ回路１５から構成されている。

次に、動作を説明する。

第１図において、矢印１８の方向に搬送されるシート紙
１は、光源２により照射され、その透過光がＣＯＤ等を
用いた１次元自己走査型光電変換検出器４に入り、シー
ト紙の幅方向（図面の紙面と垂直方向）の１列の画像が
１走査として画素単位で電気的な画像信号に変換される
。なお、光源２は光源用電源３により直流あるいは高周
波で点灯されるものである。

１次元自己走査型光電変換検出器４の出力信号である画
像信号には、光源２の照度むら等の光学系の不均一や、
レンズ系の収差による感度むら、１次元自己走査型光電
変換検出器４の画素単位の感度不均一等により、同じ状
態のシート紙を透過したものであっても画素ごとに異な
るレベルの信号が得られるが、これらの不均一は、次段
の感度補正回路５により取り除かれ、シート紙１の状態
を正確に反映した画像信号が得られる。すなわち、感度
補正値記憶回路６には、あらかじめ基準となるシート紙
１の透過光による１次元自己走査型光電変換検出器４の
１走査分の画像信号が記憶されており、感度補正回路５
で感度補正値記憶回路６の記憶内容に従い、入力した画
像信号に画素単位で補正を加えるものである。なお、当
然ながら感度補正値記憶回路６への入力時は、感度補正
回路５は一定値（例えば１倍）で動作する。

また、感度補正値記憶回路６への入力は、シート紙ごと
に行うことが、光源゛２の経時変化等の要因も削除でき
るので望ましい。

また、本実施例では感度補正値記憶回路６への入力は、
感度補正回路５の次段に設置されたＡ／Ｄ変換回路７の
出力より行うようにしているが、感度補正回路５の出力
であるアナログ情報により行うことも可能である。但し
、処理の容易性を考慮し、本実施例による方法の方がよ
り望ましいのは当然である。

次に、Ａ／Ｄ変換回路７の出力信号である画像信号は、
判定回路８と比較回路９とに共通に加えられ、それぞれ
異る域値信号と比較される。なお、判定回路８と比較回
路９とに与えられる域値信号は、画像信号から積分等の
平均化処理を行う方法や、一定の固定域値で行う等の方
法により容易に得られる。また、判定回路８は、濃い汚
れあるいは紙破れ等のコントラストの大きい欠点を検出
するために用いられる。そして、欠点を検出すると、欠
点信号１６が出力される。比較回路９は紙固有のパター
ン及びもつれ、合成樹脂等検出しにくい（フントラスト
の小さい）ものを検出できるように域値を設定する。

従って、比較回路９の出力では、その用紙の良不良を判
定することができない。但し、紙固有のパターンは、そ
の図形が一様で゛あること、また比較的大きいというこ
とに着目し、比較回路９の出力を、１次元自己走査型光
電変換検出器４の１走査分の量計数する計数回路１０に
よって計数すると同時に、当該列の情報をすべて列メモ
リ１１に蓄積する。

次に、計数回路１０の出力が一定以上であった場合に、
列メモリ１１の情報をパターンメモリ１３ａまたはパタ
ーンメモリ１３ｂのいずれかに転送する。パターンメモ
リ１３ａまたはパターンメモリ１３ｂのいずれに転送す
るかは、本図には記入していないが、例えばシート紙１
を搬送するために用意されたベルト、ローラ等の位置検
出に用いられ葛ロータリエンコーダ等の位置検出手段に
よる方法や、１次元自己走査型光電変換検出器４の走査
回数を計数に一定値になった時点で方法がある。これら
の手段は、シート紙１を搬送する装置に合わせ最適な方
法を選択すればよい。これらの方法によりシート紙１の
一定距離ごとにパターンメモリ切替回路１２を切り替え
る。

また、パターンメモリ切替回路１２が切り替わるごとに
、パターンメモリ１３ａとパターンメモリ１３ｂとの類
似度判定回路１４で計数し、その計数の結果が一定の値
以上のとき損紙と判定し欠点信号１７を出力する。なは
、これらの判定値の設定やパターンメモリ切替回路１２
の制御は、プロセッサ回路１５により制御する。

このように、シート紙固有のパターンと用紙の欠点の判
別が可能であり、シート紙固有のパターンを用紙ごとに
設定することが不用であり、用紙から自動的にパターン
を記憶していくので運用が容易となる。また、シート紙
固有のパターンのうち、パターンの有る部分のみを選択
記憶するためメモリ等の数が低減できる。さらに、自己
走査型光電変換検出器の出力信号である画像信号を画素
単位で補正しているため、光学系及び光電変換系の不均
一が検査結果に影響することがない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、シート紙固有のパター
ンと用紙の欠点の判別が可能であり、シート紙固有のパ
ターンを用紙ごとに設定することが不用であり、用紙か
ら自動的にパターンを記憶していくので運用が容易とな
るという効果を有する。

また、シート紙固有のパターンのうち、パターンの宵る
部分のみを選択記憶するためメモリ等の数が低減できる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の図ブロックである。 １・・・・・・シート紙、２・・・・・・光源、３・・
・・・・光源用電源、４・・・・・・１次元自己走査型
光電変換検出器、５・・・・・・感度補正回路、６・・
・・・・感度補正値記憶回路、７・・・・・・Ａ／Ｄ変
換回路、８・・・・・・判定回路、９・・・・・・比較
回路、１０・・・・・・計数回路、１１・・・・・・列
メモリ、１２・・・・・・パターンメモリ切替回路、１
３ａ。 １３ｂ・・・・・・パターンメモリ、１４・・・・・・
類似度判定回路、 ５・・・・・・プロセッサ回路、 １６゜ ７・・・・・・ 欠点信号、 ８・・・・・・矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）シート紙を照明する光源、 （Ｂ）前記シート紙の透過光を受光して電気信号に変換
   する自己走査型光電変換検出器、 （Ｃ）得られた画像信号に対し光学系及び光電変換系の
   感度の不均一を補正する感度補正回路、 （Ｄ）前記感度補正回路出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
   換回路、 （Ｅ）Ａ／Ｄ変換出力を自己走査型光電変換検出器の１
   走査分記憶する記憶回路、 （Ｆ）前記Ａ／Ｄ変換出力の値がある一定以下のときは
   、無条件に損紙と判定する判定回路、 （Ｇ）シート紙に存在する合成樹脂または透かしの検出
   が可能となる値にて設定した比較回路、 （Ｈ）比較回路の出力を計数する計数回路、 （Ｉ）前記計数回路の出力を一定範囲内で記憶するレジ
   スタ、 （Ｊ）前記レジスタ出力を一定寸法ごとに切替える切替
   回路、 （Ｋ）一定寸法ごとの情報でかつ計数回路出力が一定以
   上のときのみ、前記切替回路により切替えられたレジス
   タの出力の記憶動作を行う第１及び第２のパターンメモ
   リ、 （Ｌ）前記第１及び第２のパターンメモリの一致度を計
   算する類似度判定回路、 （Ｍ）、前記各回路の制御を行わせるプロセッサ回路、 を備えたことを特徴とするシート紙の検査装置。