JPH1063912A - 集光分光光学系及び付着物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、紙葉類への付着物を検知する付着物
検知装置全体を小形化し、簡単な構成にするに最適な集
光分光光学系を提供する。 【解決手段】２つの波長λ₁ 、λ₂ を含む光をスキャン
して印刷物１に照射し、このとき印刷物１を透過した光
を円柱状の集光分光光学系４８に入射し、ここで各波長
λ₁ 、λ₂ の光に分光してその両端部から出射する。そ
して、これら出射された各波長λ₁ 、λ₂ の光の透過光
量を各光センサ５３、５３により検出し、これら波長λ
₁ 、λ₂ の光の透過光量に基づいてテープ４５の有無を
検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば２つの波長
の吸収度差を利用して印刷物に貼られたテープ等の付着
物の検知を行うに適用される集光分光光学系、及び印刷
物に貼られたテープ等の付着物の有無の検知を行う付着
物検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９はかかる付着物検知装置の構成図で
ある。印刷物１は、例えば矢印（イ）方向に搬送中であ
り、それぞれ異なる波長λ₁、λ₂ を含む光２が照射さ
れる。

【０００３】ここで、２つの波長λ₁ 、λ₂ のいずれか
一方の波長、例えば波長λ₁ を中心とする波長帯の光
（以下、波長λ₁ の光と称する）が、印刷物１に貼られ
たテープに対して吸収度が高ければ、テープを透過した
とき、その透過光量は、一方の波長λ₂ を中心とする波
長帯の光（以下、波長λ₂ の光と称する）の透過光量よ
りも減少する。

【０００４】この印刷物１を透過した光は、集光光学系
３を通してダイクロイックミラー４に入射し、ここで２
つの波長λ₁ 、λ₂ の各光５、６に分光される。これら
光５、６は、それぞれ結像レンズ７、８により各光セン
サ９、１０に結像され、これら光センサ９、１０は、そ
れぞれ受光量に応じた各電気信号を出力する。

【０００５】信号処理回路１１において、演算回路１２
は、各光センサ９、１０から出力された各電気信号を入
力し、これら電気信号に基づいて例えば各波長λ₁ 、λ
₂ の除算値λ₁ ／λ₂ を演算し求める。

【０００６】比較回路１３は、演算回路１２により求め
られた除算値λ₁ ／λ₂ と予め設定されたしきい値を比
較し、この比較結果に基づいてテープ有無の判定出力を
得ている。

【０００７】しかしながら、上記装置では、印刷物１を
透過した光の受光側に、集光光学系３の各レンズや各結
像レンズ７、８、さらにはダイクロイックミラー４が配
置されており、装置全体が大型化するとともに構成が複
雑となり、そのうえ高価である。

【０００８】又、印刷物１を透過した光の集光効率がレ
ンズのＮＡ（開口数）により制限されてしまう。一方、
図１０は別の付着物検知装置の構成図である。

【０００９】光源としては例えば赤外ハロゲンランプ２
０が用いられ、この赤外ハロゲンランプ２０のを覆うよ
うに楕円ミラー２１が配置されている。この楕円ミラー
２１は、赤外ハロゲンランプ２０から放射されたスペク
トル幅の広い光を集光して印刷物１上に照射する。

【００１０】ここで、赤外ハロゲンランプ２０から放射
された光に含まれる例えば波長λ₁の光が、印刷物１に
貼られたテープに対して吸収度が高ければ、テープを透
過したとき、その透過光量は、他の波長の光の透過光量
よりも減少する。

【００１１】この印刷物１を透過した光は、集光光学系
２２を通してダイクロイックミラー２３に入射し、ここ
で例えば２つの波長λ₁ 、λ₂ の各光２４、２５に分光
される。

【００１２】これら光２４、２５は、それぞれ結像レン
ズ２６、２７からλ₁ 透過干渉フィルタ２８、λ₂ 透過
干渉フィルタ２９を透過して各光センサ３０、３１に結
像され、これら光センサ３０、３１は、それぞれ受光量
に応じた各電気信号を出力する。

【００１３】信号処理回路３２において、演算回路３３
は、各光センサ３０、３１から出力された各電気信号を
入力し、これら電気信号に基づいて例えば各波長λ₁ 、
λ₂の除算値λ₁ ／λ₂ を演算し求める。

【００１４】比較回路３４は、演算回路３３により求め
られた除算値λ₁ ／λ₂ と予め設定されたしきい値を比
較し、この比較結果に基づいてテープ有無の判定出力を
得ている。

【００１５】しかしながら、上記装置では、上記同様
に、印刷物１を透過した光の受光側に、集光光学系２２
の各レンズや各結像レンズ２６、２７、さらにはダイク
ロイックミラー２３が配置されており、装置全体が大型
化するとともに構成が複雑となり、そのうえ高価であ
る。又、印刷物１を透過した光の集光効率がレンズのＮ
Ａ（開口数）により制限されてしまう。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように受光側に
集光光学系３、２２やダイクロイックミラー４、２３を
配置しなければならず、装置全体が大型化し、構成が複
雑となり、高価である。又、印刷物１を透過した光の集
光効率がレンズの開口数（ＮＡ）により制限されてしま
う。

【００１７】そこで本発明は、紙葉類への付着物を検知
する付着物検知装置全体を小形化し、簡単な構成にする
に最適な集光分光光学系を提供することを目的とする。
又、本発明は、装置全体を小形化し、簡単な構成で紙葉
類への付着物を確実に検知できる安価な付着物検知装置
を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、散乱
膜が内面の一部に形成され、かつ入射光を内面で反射さ
せて両端部にそれぞれ伝達する柱状体と、この柱状体の
両端部にそれぞれ設けられたそれぞれ異なる波長帯を透
過させる各干渉フィルタと、を備えた集光分光光学系で
ある。

【００１９】このような集光分光光学系であれば、柱状
体に光が入射して散乱膜に照射されると、この散乱膜に
おいて散乱光が発生し、この散乱光が柱状体の内面で反
射して柱状体の両端部に伝達される。そして、散乱光
は、柱状体の両端部にそれぞれ配置された各干渉フィル
タを透過することにより、これら干渉フィルタのそれぞ
れ異なる各波長帯の各光が出射される。

【００２０】請求項２によれば、紙葉類への付着物に対
してそれぞれ異なる透過率を有する複数の波長を含む光
を紙葉類に照射したときの透過光量に基づいて付着物の
有無を検知する付着物検知装置において、紙葉類を透過
した光を入射し、この入射光を内面で反射させて両端部
にそれぞれ伝達し、かつ入射光を各波長帯の光に分光し
て両端部からそれぞれ出射する円柱状の集光分光光学系
と、この集光分光光学系の両端部からそれぞれ出射され
た各波長帯の光の光量に基づいて付着物の有無を検知す
る信号処理手段と、を備えた付着物検知装置である。

【００２１】このような付着物検知装置であれば、複数
の波長を含む光を紙葉類に照射すると、この紙葉類を透
過した光は、円柱状の集光分光光学系に入射し、ここで
各波長の光に分光されてその両端部から出射される。そ
して、これら出射された各波長の光の光量に基づいて付
着物の有無が検知される。

【００２２】請求項３によれば、紙葉類への付着物に対
してそれぞれ異なる透過率を有する複数の波長を含む光
を紙葉類に照射したときの透過光量に基づいて付着物の
有無を検知する付着物検知装置において、光を紙葉類に
対してスキャンするスキャニング手段と、紙葉類を透過
した光を入射し、この入射光を散乱膜に照射して散乱光
を発生させるとともにこの散乱光を内面で反射させて両
端部にそれぞれ伝達する柱状体と、この柱状体の両端部
にそれぞれ配置され、これら両端部に伝達された散乱光
からそれぞれ異なる各波長帯の光を透過させる各干渉フ
ィルタと、これら干渉フィルタを透過した各波長帯の光
をそれぞれ検出してこれら波長の光の光量に応じた電気
信号を出力する各光センサと、これら光センサから出力
された各電気信号に基づいて付着物の有無を検知する信
号処理手段と、を備えた付着物検知装置である。

【００２３】このような付着物検知装置であれば、光を
紙葉類に対してスキャンすると、このスキャンによって
紙葉類を透過した光は柱状体で受光される。この柱状体
では、紙葉類を透過した光をその両端部から出射し、こ
れら出射された各光は、それぞれ干渉フィルタを透過す
ることにより各波長帯の光に分光される。そして、これ
ら波長帯の光の光量に基づいて付着物の有無が検知され
る。

【００２４】請求項４によれば、紙葉類への付着物に対
してそれぞれ異なる透過率を有する複数の波長を含む光
を紙葉類に照射したときの透過光量に基づいて付着物の
有無を検知する付着物検知装置において、光源から放射
された光から所定の複数の波長帯の光を反射して紙葉類
に照射するミラーと、ミラーで反射して紙葉類を透過し
た複数の光の光量に基づいて付着物の有無を検知する信
号処理手段と、を備えた付着物検知装置である。

【００２５】このような付着物検知装置であれば、光源
から放射された光は、ミラーにおいて所定の複数の波長
帯の光が反射して紙葉類に照射される。そして、この紙
葉類を透過した複数の波長帯の光量に基づいて付着物の
有無が検知される。

【００２６】請求項５によれば、搬送される紙葉類への
付着物に対してそれぞれ異なる透過率を有する複数の波
長を含む光を紙葉類に照射したときの透過光量に基づい
て付着物の有無を検知する付着物検知装置において、光
源から放射された光から所定の複数の波長帯の光を反射
し、これら光を紙葉類に対して搬送方向に幅をもって照
射するミラーと、このミラーによる光の照射幅内にそれ
ぞれ配置され、紙葉類を透過した光からそれぞれ異なる
波長帯の光を透過させる各干渉フィルタと、これら干渉
フィルタを透過した各波長の光をそれぞれ検出してこれ
ら波長帯の光の光量に応じた電気信号を出力する各光セ
ンサと、これら光センサから出力された各電気信号の紙
葉類に照射する光の位置ずれを補正する位置補正手段
と、各光センサから出力された各電気信号に基づいて付
着物の有無を検知する信号処理手段と、を備えた付着物
検知装置である。

【００２７】このような付着物検知装置であれば、光源
から放射された光は、ミラーにおいて所定の複数の波長
帯の光が反射して搬送中の紙葉類に、この搬送方向に対
して幅をもって照射される。そして、この紙葉類を透過
した各照射位置の光は、それぞれ各波長の各干渉フィル
タを透過して各光センサに入射する。ここで、これら光
センサから出力される各電気信号は、紙葉類に照射する
光の位置ずれが補正され、紙葉類の同一照射位置を透過
した各光の各電気信号に基づき、紙葉類を透過した各光
の光量に基づいて付着物の有無が検知される。

【００２８】請求項６によれば、請求項５記載の付着物
検知装置において、ミラーは、楕円状に形成されてい
る。請求項７によれば、請求項４又は５記載の付着物検
知装置において、ミラーは、石英により形成される基板
に対して所定の波長を反射する膜をコーティングして構
成されている。請求項８によれば、請求項６記載の付着
物検知装置において、コーティングする膜の屈折率と厚
さに応じて反射する波長領域が異なるものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】

(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参
照して説明する。図１は付着物検知装置の構成図であ
る。印刷物１は、搬送機構４０によって矢印（イ）方向
に搬送されている。

【００３０】この搬送機構４０の上方には、ダイクロイ
ックミラー４２が配置され、このダイクロイックミラー
４２に赤外線領域の２つの波長λ₁ 、λ₂ の各光４３、
４４が入射している。

【００３１】これら光４３、４４の各波長λ₁ 、λ₂
は、印刷物１とこの印刷物１に貼られたテープ４５とに
対してそれぞれ異なる吸光度を有するもので、例えばテ
ープ４５に対して吸光度の大きい波長λ₁ 、テープ４５
に対して吸光度の小さな波長λ₂ に設定されている。

【００３２】上記ダイクロイックミラー４２は、各波長
λ₁ 、λ₂ の各光４３、４４を入射し合成して同一光軸
上に出力するものである。このダイクロイックミラー４
２から出力される光の光路上には、スキャニング装置４
６が配置されている。

【００３３】このスキャニング装置４６は、ダイクロイ
ックミラー４２から出力された光を、例えば印刷物１の
搬送方向に対して直交する方向に片道又は往復スキャン
する機能を有している。

【００３４】このスキャニング装置４６のスキャン光路
上には、ｆθレンズ４７が配置され、スキャン光がｆθ
レンズ４７を通して印刷物１にスキャンされるものとな
っている。

【００３５】一方、搬送機構４０の下方で、スキャニン
グ装置４６のスキャン光路上には、集光分光光学系４８
が配置されている。この集光分光光学系４８は、円柱状
に形成され、印刷物１を透過した光を入射し、この入射
光を内面で全反射させて両端部にそれぞれ伝達し、かつ
入射光を各波長λ₁ 、λ₂ の光に分光して両端部からそ
れぞれ出射する機能を有するものである。

【００３６】図２はかかる集光分光光学系４８の構成図
である。この集光分光光学系４８は、柱状体としての円
柱状レンズ４９と、この円柱状レンズ４９の両端部にそ
れぞれ設けられた各干渉フィルタ５０、５１とから構成
されている。

【００３７】このうち円柱状レンズ４９は、例えばアク
リル、石英、ＢＫ７、ＣａＦ₂ 、サファイア等の材質に
より円柱状に形成され、かつ図３の断面図に示すように
その側面の一部分に散乱膜５２が形成されている。

【００３８】この散乱膜５２は、例えば酸化マグネシウ
ムにより形成されている。この散乱膜５２は、波長によ
り材料が異なるもので、波長が短くなるに従って小さな
粒子の材料が用いられる。

【００３９】この円柱状レンズ４９は、スキャニング装
置４６による光のスキャン方向に一致して配置され、か
つ散乱膜５２の形成された側面を下方として印刷物１を
透過した光が散乱膜５２に照射されるように配置されて
いる。

【００４０】この円柱状レンズ４９は、入射した光が散
乱膜５２に照射されると、この散乱膜５２において散乱
光を発生し、この散乱光を内面で全反射して両端部に設
けられた各干渉フィルタ５０、５１に伝達する機能を有
している。

【００４１】これら干渉フィルタ５０、５１のうち干渉
フィルタ５０は、円柱状レンズ４９内を伝達した光のう
ち波長λ₁ の光を透過するものであり、干渉フィルタ５
１は、円柱状レンズ４９内を伝達した光のうち波長λ₂
の光を透過するものである。

【００４２】これら干渉フィルタ５０、５１から透過す
る光の光路上には、それぞれ光センサ５３、５４が配置
されている。これら光センサ５３、５４は、それぞれ受
光した光量に応じた各電気信号を出力するもので、この
場合、一方の光センサ５３は、受光した波長λ₁ の光量
に応じた各電気信号を出力し、他方の光センサ５４は、
受光した波長λ₂ の光量に応じた各電気信号を出力する
ものとなる。

【００４３】信号処理回路５５は、各光センサ５３、５
４から出力された各電気信号に基づいて印刷物１に貼ら
れているテープ４５の有無を検知する機能を有するもの
で、演算回路５６及び比較回路５７を備えている。

【００４４】演算回路５６は、各光センサ５３、５４か
ら出力された各電気信号を入力し、これら電気信号に基
づいて例えば各波長λ₁ 、λ₂ の除算値λ₁ ／λ₂ 、又
は差を演算し求める機能を有している。

【００４５】比較回路５７は、演算回路５６により求め
られた除算値λ₁ ／λ₂ と予め設定されたしきい値を比
較し、この比較結果に基づいてテープ有無の判定を出力
する機能を有している。

【００４６】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。印刷物１は、搬送機構４０によって矢印
（イ）方向に所定の速度で搬送される。

【００４７】赤外線領域の２つの波長λ₁ 、λ₂ の各光
４３、４４がダイクロイックミラー４２に入射すると、
これら光４３、４４は合成されて光としてスキャニング
装置４６に送られる。

【００４８】このスキャニング装置４６は、ダイクロイ
ックミラー４２から出力された光を、印刷物１の搬送方
向に対して直交する方向に連続的に例えば片道スキャン
する。

【００４９】このスキャニング装置４６によりスキャン
された光は、ｆθレンズ４７を通して搬送中の印刷物１
の表面状に照射される。このとき、印刷物１にテープ４
５が貼られていれば、印刷物１に照射された光の波長λ
₁ 、λ₂ のうち、波長λ₁ の光はテープ４５に対して吸
収度が大きくなり、波長λ₂ の光はテープ４５に対する
吸収度が小さくなる。

【００５０】この印刷物１にスキャンされて透過した光
は、印刷物１を透過して集光分光光学系４８の円柱状レ
ンズ４９に入射する。この円柱状レンズ４９では、図２
に示すように印刷物１を透過した光が入射すると、この
光は散乱膜５２に照射され、散乱光が発生する。この散
乱光は、円柱状レンズ４９の内面で全反射しながら両端
面に到達する。

【００５１】そして、散乱光は、円柱状レンズ４９の両
端面に設けられた各干渉フィルタ５０、５１を透過する
ことにより、干渉フィルタ５０からは波長λ₁ の光が透
過し、干渉フィルタ５１からは波長λ₂ の光が透過し、
これらの波長λ₁ 、λ₂ の各光はそれぞれ各光センサ５
３、５４に入射する。

【００５２】これら光センサ５３、５４は、それぞれ受
光した光量に応じた各電気信号を出力するが、この場
合、一方の光センサ５３は、受光した波長λ₁ の光量に
応じた電気信号を出力し、他方の光センサ５４は、受光
した波長λ₂ の光量に応じた電気信号を出力する。

【００５３】ここで、図４(a) は、印刷物１を透過した
波長λ₁ の光の透過光量を示しており、この波長λ₁ の
光は、テープ４５に対する吸光度が大きいことからテー
プ４５を透過した部分Ａでの透過光量が減少している。

【００５４】又、同図(b) は印刷物１を透過した波長λ
₂ の光の透過光量を示しており、この波長λ₂ の光の光
量はテープ４５を透過しても透過光量の減少は生じてい
ない。

【００５５】従って、光センサ５３は、図４(a) に示す
波長λ₁ の光の透過光量に応じた電気信号を出力し、光
センサ５４は、同図(b) に示す波長λ₂ の光の透過光量
に応じた電気信号を出力する。そして、これら光センサ
５３、５４から出力された各電気信号は、信号処理回路
５５に送られる。

【００５６】この信号処理回路５５において、演算回路
５６は、各光センサ５３、５４から出力された各電気信
号を入力し、これら電気信号に基づいて例えば各波長λ
₁ 、λ₂ の除算値λ₁ ／λ₂ を演算し求める。

【００５７】図４(c) はかかる除算値λ₁ ／λ₂ の変化
を示しており、テープ４５に対応する部分での除算値λ
₁ ／λ₂ が減少している。次に比較回路５７は、演算回
路５６により求められた除算値λ₁ ／λ₂ を受け取り、
図４(c) に示すように除算値λ₁ ／λ₂ と予め設定され
たしきい値を比較する。

【００５８】この比較の結果、テープ４５に対応する部
分での除算値λ₁ ／λ₂ がしきい値以下となっており、
比較回路５７は、除算値λ₁ ／λ₂ がしきい値以上であ
るときにテープ無の判定出力を行い、除算値λ₁ ／λ₂
がしきい値以下となった部分においてテープ有の判定出
力を行う。

【００５９】このように上記第１の実施の形態において
は、２つの波長λ₁ 、λ₂ を含む光を印刷物１に照射し
たときの透過光を円柱状の集光分光光学系４８に入射
し、ここで各波長λ₁ 、λ₂ の光に分光してその両端部
から出射し、これら出射された各波長λ₁ 、λ₂ の光の
透過光量に基づいてテープ４５の有無を検知するように
したので、従来装置のように集光光学系や結像レンズ、
ダイクロイックミラーを配置する必要がなく、円柱状の
集光分光光学系４８を用いることにより装置全体を小形
化でき、かつ構成を簡単として安価にできる。

【００６０】又、２つの波長λ₁ 、λ₂ の透過光量を比
較するので、テープ４５の有無を印刷の影響や汚れ、破
損の影響を受けず誤検出することなく確実に検知でき
る。又、円柱状の集光分光光学系４８は、円柱状レンズ
４９及びその両端面にそれぞれ設けられた各干渉フィル
タ５０、５１から構成されているので、小型で簡単な構
成として光を各波長λ₁ 、λ₂ の光に分光できる。

【００６１】従って、この集光分光光学系４８を用いれ
ば、付着物検知装置全体を小形化し、簡単な構成にする
ことに寄与できる。又、印刷物１の搬送中に光をスキャ
ンするので、印刷物１上の位置に対応した透過光量を得
ることができ、テープ４５の貼られた位置を簡単に検出
できる。

【００６２】なお、上記第１の実施の形態は次の通り変
形してもよい。例えば、各波長λ₁ 、λ₂ の光は、それ
ぞれ単波長でなく、波長に幅を持った光でもよい。

【００６３】又、円柱状レンズ４９に形成する散乱膜５
２は、反射方の回折格子に代えてもよい。又、印刷物１
に対して光をスキャンするに限らず、線状光源を用いて
印刷物１に線状光線を照射してもよい。

【００６４】又、集光分光光学系４８は、印刷物１を透
過した光でなく、印刷物１からの反射光を入射するよう
にしてもよい。さらに、印刷物１に貼られているテープ
４５の検知に限らず、光の波長を変える等すれば、他の
付着物でも検知できる。

【００６５】又、柱状体としては、円柱状レンズ４９を
使用しているが、これに限らず円柱、楕円柱、角柱等の
形状を用いてもよく、ここでは特に円柱状レンズ４９を
使用することにより容易に集光する機能を付加すること
ができる。 (2) 次に本発明の第２の実施の形態について説明する。

【００６６】図５は付着物検知装置の構成図である。印
刷物１は、搬送機構によって矢印（イ）方向に搬送され
ている。この搬送される印刷物１の上方には、赤外ハロ
ゲンランプ６０が配置されるとともに、この赤外ハロゲ
ンランプ６０の背面に楕円ミラー６１が配置されてい
る。

【００６７】赤外ハロゲンランプ６０は、赤外線領域の
光を放射するもので、図６に示す分光放射率を持ってい
る。楕円ミラー６１は、楕円状に形成され、赤外ハロゲ
ンランプ６０から放射された光から２つの波長λ₁ 、λ
₂ の光を反射し、これら光を搬送中の印刷物１に対して
搬送方向（イ）に対して幅をもって照射する機能を有し
ている。

【００６８】図７はかかる楕円ミラー６１の分光反射率
を示す図であり、波長λ₁ を中心とする波長幅の光と波
長λ₂ を中心とする波長幅の光とを反射する性質を有し
ている。

【００６９】なお、これら波長λ₁ 、λ₂ は、上記同様
に、印刷物１とこの印刷物１に貼られたテープ４５とに
対してそれぞれ異なる吸光度を有するもので、例えばテ
ープ４５に対して吸光度の大きい波長λ₁ 、テープ４５
に対して吸光度の小さな波長λ₂ に設定されている。

【００７０】この楕円ミラー６１は、具体的に図８に示
すように石英により形成される基板６２の外面及び内面
に例えば五酸化タンタルから成る各膜６３、６４をそれ
ぞれコーティングして形成されている。

【００７１】これらコーティング膜６３、６４は、その
屈折率と厚さに応じて反射する波長領域を異にするもの
で、このうちコーティング膜６３において波長λ₁ の光
を反射し、コーティング膜６４において波長λ₂ の光を
反射するものとなっている。

【００７２】又、楕円ミラー６１は、それぞれ反射する
各波長λ₁ 、λ₂ の光を印刷物１の搬送方向と同一方向
の幅をもって印刷物１に照射するものとなっている。一
方、印刷物１の搬送路の下方で、かつ楕円ミラー６１に
より照射される光の幅内には、印刷物１の搬送方向と同
一方向に並んでλ₁ 透過干渉フィルタ６５、λ₂ 透過干
渉フィルタ６６が配置され、かつこれら干渉フィルタ６
５、６６に対応して各光センサ６７、６８が配置されて
いる。

【００７３】又、印刷物１の搬送路の上方には、印刷物
１の位置検知として作用する各光電スイッチ６９、７０
が配置されている。すなわち、これら光電スイッチ６
９、７０は、それぞれ印刷物１を検出しているときに検
知信号を出力するものとなっている。

【００７４】信号処理回路７１は、各光センサ６７、６
８から出力された各電気信号に基づいて印刷物１に貼ら
れているテープ４５の有無を検知する機能を有するもの
で、位置ずれ補償回路７２、演算回路７３及び比較回路
７４を備えている。

【００７５】位置ずれ補償回路７２は、各光電スイッチ
６９、７０から出力された各検知信号を入力し、これら
検知信号から各光電スイッチ６９、７０の下方を通過す
る印刷物１の時間差を求め、この時間差から各光センサ
６７、６８から出力される各電気信号の時間的ずれを補
正するための補正信号を演算回路７３に送出する機能を
有している。

【００７６】演算回路７３は、各光センサ６７、６８か
ら出力された各電気信号を入力するとともに位置ずれ補
償回路７２からの補正信号を入力し、この補正信号に基
づいて印刷物１の同一部分を透過した各光センサ６７、
６８からの各電気信号を抽出し、これら電気信号に基づ
いて例えば各波長λ₁ 、λ₂ の除算値λ₁ ／λ₂ 、又は
差を演算し求める機能を有している。

【００７７】比較回路７４は、演算回路７３により求め
られた除算値λ₁ ／λ₂ と予め設定されたしきい値を比
較し、この比較結果に基づいてテープ有無の判定出力す
る機能を有している。

【００７８】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。印刷物１が搬送され、かつ赤外ハロゲン
ランプ６０が点灯すると、この赤外ハロゲンランプ６０
から放射された赤外線領域の光は、楕円ミラー６１に到
達する。

【００７９】この楕円ミラー６１では、赤外ハロゲンラ
ンプ６０から放射された光を図７に示すように外面側の
コーティング膜６３において波長λ₁ の光を反射し、外
面側のコーティング膜６４において波長λ₂ の光を反射
し、これら光を搬送中の印刷物１に対して搬送方向
（イ）に対して幅をもって照射する。

【００８０】このとき、印刷物１にテープ４５が貼られ
ていれば、印刷物１に照射された光の波長λ₁ 、λ₂ の
うち、波長λ₁ の光はテープ４５に対して吸光度が大き
くなり、波長λ₂ の光はテープ４５に対する吸光度が小
さくなる。なお、両波長λ₁、λ₂ の光は、印刷物１に
対して略同一の吸光度となる。

【００８１】このように印刷物１を透過した光は、λ₁
透過干渉フィルタ６５を透過して波長λ₁ の光が光セン
サ６７に入射し、これと共にλ₂ 透過干渉フィルタ６６
を透過して波長λ₂ の光が光センサ６８に入射する。

【００８２】これら光センサ６７、６８のうち一方の光
センサ６７は、受光した波長λ₁ の光の光量に応じた電
気信号を出力し、他方の光センサ６８は、受光した波長
λ₂の光の光量に応じた電気信号を出力する。そして、
これら光センサ６７、６８から出力された各電気信号
は、信号処理回路７１に送られる。

【００８３】一方、各光電スイッチ６９、７０は、搬送
中の印刷物１を検出すると、それぞれ検知信号を出力し
て信号処理回路７１に送る。この場合、各光電スイッチ
６９、７０のうち最初に光電スイッチ６９が印刷物１を
検出し、続いて光電スイッチ７０が印刷物１を検出する
ものとなり、その時間差は印刷物１の搬送速度に応じて
いる。

【００８４】信号処理回路７１において、位置ずれ補償
回路７２は、各光電スイッチ６９、７０から出力された
各検知信号を入力し、これら検知信号から各光電スイッ
チ６９、７０の下方を通過する印刷物１の時間差を求
め、この時間差から各光センサ６７、６８から出力され
る各電気信号の時間的ずれを補正するための補正信号を
演算回路７３に送出する。

【００８５】この演算回路７３は、位置ずれ補償回路７
２からの補正信号に基づいて印刷物１の同一部分を透過
した各光センサ６７、６８からの各電気信号を抽出す
る。次に演算回路７３は、これら抽出した各光センサ５
３、５４からの各電気信号に基づいて例えば各波長λ
₁ 、λ₂ の除算値λ₁ ／λ₂ を演算し求める。

【００８６】次に比較回路７４は、演算回路７３により
求められた除算値λ₁ ／λ₂ を受け取り、除算値λ₁ ／
λ₂ と予め設定されたしきい値を比較する。この比較の
結果、テープ４５に対応する部分での除算値λ₁ ／λ₂
がしきい値以下となっており、比較回路５７は、除算値
λ₁ ／λ₂ がしきい値以上であるときにテープ無の判定
出力を行い、除算値λ₁ ／λ₂ がしきい値以下となった
部分においてテープ有の判定出力を行う。

【００８７】このように上記第２の実施の形態において
は、赤外ハロゲンランプ６０から放射された光を楕円ミ
ラー６１において２つの波長λ₁ 、λ₂ の光として反射
して搬送中の印刷物１に照射し、この印刷物１を透過し
た各波長λ₁ 、λ₂ の光の光量に基づいてテープ４５の
有無を検知するようにしたので、従来装置のように集光
光学系や結像レンズ、ダイクロイックミラーを配置する
必要がなく、装置全体を小形化でき、かつ構成を簡単と
して安価にできる。

【００８８】又、各膜６３、６４をコーティングした楕
円ミラー６１により２つの波長λ₁、λ₂ の光により分
光して印刷物１に照射するので、テープ４５の検知に必
要な波長λ₁ 、λ₂ の光量を低下することなくテープ４
５の有無を印刷の影響や汚れ、破損の影響を受けずに確
実に検知でき、そのうえ熱に弱いλ₁ 及びλ₂ 透過干渉
フィルタ６５、６６上に照射する熱エネルギを低下させ
ることができる。

【００８９】従って、これらλ₁ 及びλ₂ 透過干渉フィ
ルタ６５、６６が高い熱エネルギにより破壊されたり、
透過中心波長がずれることもない。又、位置ずれ補償回
路７２により各光センサ６７、６８から出力される各電
気信号の時間的ずれを補正するので、印刷物１の同一部
分を透過した光量に基づいて正確にテープ４５の有無を
検知できる。

【００９０】なお、上記第２の実施の形態は次の通り変
形してもよい。例えば、印刷物１に貼られているテープ
４５の検知に限らず、光の波長を変える等すれば、他の
付着物でも検知できる。

【００９１】又、λ₁ 及びλ₂ 透過干渉フィルタ６５、
６６の前面側にレンズ等の結像光学系を配置してもよ
く、又赤外ハロゲンランプ６０をセラミックヒータ等の
赤外光源を用いてもよい。

【００９２】又、楕円ミラー６１は、球面等のその他の
形状に変形してもよい。又、印刷物１の位置検知として
作用する各光電スイッチ６９、７０は、搬送方向（イ）
に対して各光センサ６７、６８よりも前方側に配置して
もよく、かつ印刷物１の位置検知を各光センサ６７、６
８からの各電気信号の出力タイミング、又はこれら電気
信号の低下を利用して求めるようにしてもよい。

【００９３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１に
よれば、小型で簡単な構成として光を各波長の光に分光
できる集光分光光学系を提供できる。又、本発明の請求
項１によれば、紙葉類への付着物を検知する付着物検知
装置全体を小形化し、簡単な構成にするに寄与できる最
適な集光分光光学系を提供できる。

【００９４】又、本発明の請求項２〜８によれば、によ
れば、装置全体を小形化し、簡単な構成で紙葉類への付
着物を確実に検知できる安価な付着物検知装置を提供で
きる。

【００９５】又、本発明の請求項４〜８によれば、装置
全体を小形化し簡単な構成にでき、かつ熱に弱い干渉フ
ィルタ上に照射する熱エネルギを低下させて、干渉フィ
ルタを高い熱エネルギにより破壊したり、透過中心波長
がずれることもなく、紙葉類への付着物を確実に検知で
きる安価な付着物検知装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる付着物検知装置の第１の実施の
形態を示す構成図。

【図２】同装置に適用される集光分光光学系の構成図。

【図３】同集光分光光学系における円柱状レンズの断面
図。

【図４】印刷物に対する各波長の透過光量及びその比を
示す図。

【図５】本発明に係わる付着物検知装置の第２の実施の
形態を示す構成図。

【図６】赤外ハロゲンランプの分光放射率を示す図。

【図７】楕円ミラーの分光反射率を示す図。

【図８】楕円ミラーの構成図。

【図９】従来の付着物検知装置の構成図。

【図１０】従来の付着物検知装置の構成図。

【符号の説明】

１…印刷物、４０…搬送機構、４２…ダイクロイックミ
ラー、４５…テープ、４６…スキャニング装置、４７…
ｆθレンズ、４８…集光分光光学系、４９…円柱状レン
ズ、５０，５１…干渉フィルタ、５２…散乱膜、５３，
５４…光センサ、５５…信号処理回路、５６…演算回
路、５７…比較回路、６０…赤外ハロゲンランプ、６１
…楕円ミラー、６２…基板、６３，６４…コーティング
膜、６５…λ₁ 透過干渉フィルタ、６６…λ₂ 透過干渉
フィルタ、６７，６８…光センサ、６９，７０…光電ス
イッチ、７１…信号処理回路、７２…位置ずれ補償回
路、７３…演算回路、７４…比較回路。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 散乱膜が内面の一部に形成され、かつ入
   射光を前記内面で反射させて両端部にそれぞれ伝達する
   柱状体と、 この柱状体の両端部にそれぞれ設けられたそれぞれ異な
   る波長帯を透過させる各干渉フィルタと、を具備したこ
   とを特徴とする集光分光光学系。
2. 【請求項２】 紙葉類への付着物に対してそれぞれ異な
   る透過率を有する複数の波長帯を含む光を前記紙葉類に
   照射したときの透過光量に基づいて前記付着物の有無を
   検知する付着物検知装置において、 前記紙葉類を透過した光を入射し、この入射光を内面で
   反射させて両端部にそれぞれ伝達し、かつ前記入射光を
   前記各波長帯の光に分光して前記両端部からそれぞれ出
   射する円柱状の集光分光光学系と、 この集光分光光学系の両端部からそれぞれ出射された前
   記各波長帯の光の光量に基づいて前記付着物の有無を検
   知する信号処理手段と、を具備したことを特徴とする付
   着物検知装置。
3. 【請求項３】 紙葉類への付着物に対してそれぞれ異な
   る透過率を有する複数の波長帯を含む光を前記紙葉類に
   照射したときの透過光量に基づいて前記付着物の有無を
   検知する付着物検知装置において、 前記光を前記紙葉類に対してスキャンするスキャニング
   手段と、 前記紙葉類を透過した光を入射し、この入射光を散乱膜
   に照射して散乱光を発生させるとともにこの散乱光を内
   面で反射させて両端部にそれぞれ伝達する柱状体と、 この柱状体の両端部にそれぞれ配置され、これら両端部
   に伝達された散乱光からそれぞれ異なる前記各波長帯の
   光を透過させる各干渉フィルタと、 これら干渉フィルタを透過した前記各波長帯の光をそれ
   ぞれ検出してこれら波長の光の光量に応じた電気信号を
   出力する各光センサと、 これら光センサから出力された各電気信号に基づいて前
   記付着物の有無を検知する信号処理手段と、を具備した
   ことを特徴とする付着物検知装置。
4. 【請求項４】 紙葉類への付着物に対してそれぞれ異な
   る透過率を有する複数の波長帯を含む光を前記紙葉類に
   照射したときの透過光量に基づいて前記付着物の有無を
   検知する付着物検知装置において、 光源から放射された光から所定の複数の波長帯の光を反
   射して前記紙葉類に照射するミラーと、 前記ミラーで反射して前記紙葉類を透過した前記複数の
   光の光量に基づいて前記付着物の有無を検知する信号処
   理手段と、を具備したことを特徴とする付着物検知装
   置。
5. 【請求項５】 搬送される紙葉類への付着物に対してそ
   れぞれ異なる透過率を有する複数の波長帯を含む光を前
   記紙葉類に照射したときの透過光量に基づいて前記付着
   物の有無を検知する付着物検知装置において、 光源から放射された光から所定の複数の波長帯の光を反
   射し、これら光を前記紙葉類に対して前記搬送方向に対
   して幅をもって照射するミラーと、 このミラーによる光の照射幅内にそれぞれ配置され、前
   記紙葉類を透過した光からそれぞれ異なる波長帯の光を
   透過させる各干渉フィルタと、 これら干渉フィルタを透過した前記各波長帯の光をそれ
   ぞれ検出してこれら波長帯の光の光量に応じた電気信号
   を出力する各光センサと、 これら光センサから出力された各電気信号の前記紙葉類
   に照射する前記光の位置ずれを補正する位置補正手段
   と、 前記各光センサから出力された各電気信号に基づいて前
   記付着物の有無を検知する信号処理手段と、を具備した
   ことを特徴とする付着物検知装置。
6. 【請求項６】 ミラーは、楕円状に形成されたことを特
   徴とする請求項５記載の付着物検知装置。
7. 【請求項７】 ミラーは、石英により形成される基板に
   対して所定の波長帯を反射する膜をコーティングして構
   成したことを特徴とする請求項４又は５記載の付着物検
   知装置。
8. 【請求項８】 コーティングする膜の屈折率と厚さに応
   じて反射する波長帯が異なるものであることを特徴とす
   る請求項６記載の付着物検知装置。