JP2000298101A - 紙葉類検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系及びセンサの経年変化による検査精度
の低下を防止し、紙葉類の折れ、破れ、重ねなどの検査
位置における欠陥を精度良く検査できる機能を有する紙
葉類検査装置の提供を目的とする。 【解決手段】 紙葉類無しの状態のセンサ１６出力から
スライスレベルを紙葉類個々に対して更新してＡ／Ｄ変
換部１８に与え、２個のスライスレベルを用いてセンサ
出力を３値化することで、紙葉類ありの場合にこれが折
れまたは重なりであるか否かを検知可能とし、センサ出
力を３値化してメモリ１９に格納することでプロセッサ
２０により種々のデータ処理が可能となるように構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光センサを用い
て搬送装置上の紙葉類の破損、折れ、重なりなどの状態
を検知する紙葉類検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】証紙のような紙葉類を例えば各種センサ
を配置した搬送路上に搬送し、センサ出力信号からその
紙葉類が破れていないかを検査する装置がある。紙葉類
が光を通しにくい性質を持つ場合には搬送路の両側に光
源と光センサを対向して配置し、センサ受光信号により
紙葉類の存在や破れを検出することができる。特開昭６
３−２４４１９３号公報に記載の発明はその一例であ
り、図１１（ａ）のように、検出すべき紙葉類１２１の
２つの側部１２１Ｓ１，１２１Ｓ２からその内部に向か
って所定深さで生じた裂傷Ｒ１，Ｒ２を検出できる位置
に夫々ラインセンサＡ，Ｂを固定して配置し、紙葉類１
２１が矢印方向に搬送された時に紙葉類１２１に遮られ
た光が裂傷Ｒ１，Ｒ２の位置でラインセンサＡ，Ｂに入
射してその出力が図１１（ｂ），（ｃ）のように暗→明
→暗と変化するときの「明」の部分の出力をデジタル化
したときのビット長を調べることにより破損を検知して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の検査装置では、
センサ受光素子の出力から紙葉類有（暗）と紙葉類無
（明）を決定するためのスライスレベルが固定であった
ため、複数のセンサ受光素子を一列に配置したセンサア
レイの受光素子個々の感度差や光源の発光量の違いによ
るセンサ出力のばらつきにより検知精度は低いものであ
った。

【０００４】また、センサ出力の２値化データを検知対
象データとしていたため、センサ出力からは紙葉類の有
り無ししか検知できず、同じ紙葉類無しの出力でも破れ
（紙葉類紛失）と折れ（紙葉類隠れ）では状態が全く異
なるが、その区別ができなかった。さらに、紙葉類のエ
ッジ位置の検出機能がないために搬送状態の変化（特に
スキュー）によって検出精度が低下していた。また、搬
送方向に平行にセンサ出力が暗→明→暗と変化すること
を検出要素としていたため、紙葉類の角折れ、角破れの
検出機能が装備されていなかった。

【０００５】そこで、この発明は、センサ出力のバラツ
キに影響されずに検出精度を高く保持でき、紙葉類の有
り無しの検知以外に、破れ、折れ、重なり状態も検知で
き、さらに搬送方向に対する紙葉類の傾き（スキュー）
も検知できる機能を持った紙葉類検査装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の紙葉類検査装
置は、紙葉類を搬送する搬送路を有する搬送手段と、こ
の搬送路に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光学
的に走査する光走査手段と、この光走査手段による走査
出力を対応するレベルを有するアナログ電気信号に変換
する光電変換手段と、前記搬送路に紙葉類が搬送されて
いない状態の前記光電変換手段の出力レベルを記憶する
手段と、この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉
類を検出するためのスライスレベルを設定する手段と、
前記光電変換手段からの検出された紙葉類に基づくアナ
ログ電気信号を前記設定されたスライスレベルに基づい
て２値化する手段と、この２値化手段の出力により搬送
される紙葉類の状態を判定する手段とから構成されてい
る。

【０００７】また、この発明の紙葉類検査装置は、紙葉
類を搬送する搬送路を有する搬送手段と、この搬送路に
沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光学的に走査す
る光走査手段と、この光走査手段による走査出力を対応
するレベルを有するアナログ電気信号に変換する光電変
換手段と、前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態
の前記光電変換手段の出力レベルを記憶する手段と、こ
の出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出す
るための第１のスライスレベルを設定する手段と、前記
出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重なりま
たは折れを検出するための第２のスライスレベルを設定
する手段と、前記光電変換手段からの検出された紙葉類
に基づくアナログ電気信号を前記設定された第１、第２
のスライスレベルに基づいて３値化する手段と、この３
値化手段の出力により搬送される紙葉類の状態を判定す
る手段とから構成されている。

【０００８】また、この発明の紙葉類検査装置は、紙葉
類を搬送する搬送路を有する搬送手段と、この搬送路に
沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光学的に走査す
る光走査手段と、この光走査手段による走査出力を対応
するレベルを有するアナログ電気信号に変換する光電変
換手段と、前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態
の前記光電変換手段の出力レベルを記憶する手段と、こ
の出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出す
るための第１のスライスレベルを設定する手段と、前記
出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重なりま
たは折れを検出するための第２のスライスレベルを設定
する手段と、前記光電変換手段からの検出された紙葉類
に基づくアナログ電気信号を前記設定された第１、第２
のスライスレベルに基づいて３値化する手段と、この３
値化手段の出力により前記紙葉類の搬送方向に直交する
方向に順次検査ラインを設定する手段と、互いに前後す
る検査ラインからの検出データ間の差データを算出する
手段と、この差データ算出手段の出力で搬送される紙葉
類の状態を判定する手段とから構成されている。

【０００９】さらに、この発明の紙葉類検査装置は、紙
葉類を搬送する搬送路を有する搬送手段と、この搬送路
に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光学的に走査
する光走査手段と、この光走査手段による走査出力を対
応するレベルを有するアナログ電気信号に変換する光電
変換手段と、前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状
態の前記光電変換手段の出力レベルを記憶する手段と、
この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出
するための第１のスライスレベルを設定する手段と、前
記出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重なり
または折れを検出するための第２のスライスレベルを設
定する手段と、前記光電変換手段からの検出された紙葉
類に基づくアナログ電気信号を前記設定された第１、第
２のスライスレベルに基づいて３値化する手段と、この
３値化手段の出力により前記紙葉類の搬送方向に直交す
る方向に順次検査ラインを設定する手段と、互いに前後
する検査ラインからの検出データ間の差データを算出す
る手段と、この差データ算出手段の出力により搬送され
る紙葉類の状態を判定する手段とを具備し、さらに差デ
ータが検出された場合において前記第２のスライスレベ
ルによるデータが検出されたときに角折れと判定し、検
出されないときは角破れと判定する手段により構成され
ている。

【００１０】上記の構成により、まず第１に紙葉類有り
のスライスレベルを紙葉類無しの時のセンサ出力信号レ
ベルから自動的に算出することにより、センサのばらつ
きによる検知精度の低下を防ぐことができる。

【００１１】また、第２にひとつのスライスレベルを設
定することで紙葉類の有無を判定することに加えて、２
つのスライスレベルを設定し、紙葉類の有無及び紙葉類
有りと判断された場合に、折れ等による複数枚の重なり
があるかないかを判断することで、紙葉類が欠損してい
るかどうかを判定することができる。

【００１２】また、第３にラインセンサの信号から紙葉
類の有無および重なりの有無の信号を作り出し、この情
報を連続的にメモリに書き込み、紙葉類の有無の状態を
２次元画像として解析できるように構成し、さらに搬送
方向に直交する方向の各センスラインで紙葉類のエッジ
を検出することにより、スキュー等の異常搬送時にも検
出性能が安定するようにできる。

【００１３】さらに第４に、この２次元画像の中で、検
査開始ラインと検査終了ラインを設定し、搬送と直交す
る方向に裂傷検知処理することで紙葉類の領域を特定
し、さらに重なり有無の情報から角折れと角破れを検出
することもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形
態について図面を参照して説明する。

【００１５】最初に図１を参照してこの発明に実施例の
紙葉類検査装置の全体の構成を概略的に説明する。図１
において、搬送路１１上で、多数対の搬送ローラ１２に
よって紙葉類１３を１枚づつ図示矢印方向に搬送する。
この搬送路１１の所定箇所に読取位置があり、そこに光
を照射するように搬送路１１の下方に光源１４が設けら
れる。光源１４から発せられた光は搬送路１１に向けて
照射され、読取位置に存する紙葉類１３を含む所定範囲
を透過する。この透過光は搬送路１１上方に設けられた
レンズ及び反射プリズムなどを含む光学系１５を介して
読取手段である光電変換素子でなる光センサとしてのた
とえばフオトダイオードアレイ１６を構成する個々のフ
ォトダイオードの受光面に投影される。フオトダイオー
ドアレイ１６は、例えば１２８素子のフオトダイオード
アレイで、搬送方向に直交する主走査方向に配列されて
センスラインを形成し、例えば５（本／ｍｍ）の解像度
である。これにより投影された像を紙葉類１３の搬送方
向と直交する方向にライン状にスキャンし、個々のフォ
トダイオードが投影像の明暗に対応するレベルの電圧信
号を順次スキャン出力する。このスキャンは紙葉類１３
が搬送される間連続して実行されるので、結果として紙
葉類１３の透過画像が光学的に読み取られることにな
る。

【００１６】フォトダイオードアレイ１６のセンサ出力
信号は増幅部１７で増幅された後でＡ／Ｄ変換部１８に
供給されて紙葉類１３の状態を示すデジタル信号に変換
され、この信号を連続的にメモリ１９に書き込み、紙葉
類１３の有無ならびに裂け、折れ、重なりなどの情報を
含む２次元画像として格納される。この格納された紙葉
類情報はメモリ１９に接続されたプロセッサ２０により
解析される。この際、後で説明するが、必要に応じてラ
ベリング処理が行われる。

【００１７】図２（ａ）に紙葉類１３の角折れ、裂けの
状態の一例、図２（ｂ），（ｃ）、（ｄ）に前記読取位
置で検出され、メモリ１９に格納された紙葉類１３の状
態を表すセンサ出力信号を示す。まず、図２（ａ）の紙
葉類１３が矢印の方向に搬送され、フォトダイオードア
レイ１６によるセンサラインがＳＬ１の位置に有るとき
は紙葉類無しの状態であり、光源１４からの透過光が直
接センサアレイ１６に照射される。このため、センサア
レイ１６を構成する１２８素子全てから高いレベルの信
号（説明の便宜上レベル１と呼ぶ）が出力され、センサ
アレイ１６の出力としては図２（ｂ）のように高いレベ
ル１のほぼ平坦な出力が得られる。

【００１８】次に紙葉類１３が移動して、見掛上、セン
サラインがＳＬ２の位置に来ると、光源１４からの光は
紙葉類１３によって遮られるようになる。ここで、図２
（ａ）に示したように紙葉類１３の左上隅に角折れが有
る状態では、図２（ｃ）に示すように、１２８素子のう
ち紙葉類端１３Ｓ１から幅Ｗ１進んだ位置までのセンサ
素子は紙葉類無しを示すレベル１の出力を出し、そこか
ら先の素子は紙葉類１３によって光を一部遮られるため
に先のレベル１よりも低いレベルの信号（レベル２と呼
ぶ）を紙葉類有りを示す信号として出力する。

【００１９】フォトダイオードアレイ１６の出力信号
（アナロダ信号）は増幅部１７によってレベル補償さ
れ、この増幅部１７の出力信号はＡ／Ｄ変換部１８でデ
イジタル信号に変換される。ここで、例えば各素子から
の出力が１バイトのデータとなり、メモリ１９に入力さ
れる。この際、メモリ１９に格納されたデジタルデータ
はプロセッサ２０によりラベリング処理を受ける。すな
わち、紙葉類無しを示すレベル１であればデータは”
１”とラベリングされ、紙葉類有りを示すレベル２であ
れば”２”とラベリングされる。

【００２０】なお、図２（ａ）ではセンサラインＳＬ２
は角折れ部分を検出するのでその一部は紙葉類２枚分の
重なった部分を検知することになり、紙葉類１３の光透
過率によってはこの部分でさらに出力レベル低下がある
が、スライスレベルは紙葉類１３の１枚分を基準に設定
されるのでこれについては不感となる。

【００２１】紙葉類１３が更に搬送されてセンサライン
がＳＬ３の位置にくると、紙葉類１３にできた裂け部の
一番深い部分をスキャンすることになる。このときのセ
ンサアレイ１６の出力信号の波形を示すと図２（ｄ）の
ように、紙葉類端１３Ｓ１から裂傷の最大幅Ｗ２に至る
センサ出力がレベル１となって紙葉類無しのレベルとな
り、その後、紙葉類有りのレベル２となる。

【００２２】以下、図１、図２に加えて図３乃至図１０
も参照してこの発明の種々の実施の形態を詳細に説明す
る。

【００２３】この発明の第１の実施の形態では、紙葉類
１３を検知するフォトダイオードアレイ、即ちセンサア
レイ１６の出力から紙葉類１３の有り無しを検出する際
のスライスレベルを固定せずに紙葉類１３を検知する都
度スライスレベルを自動的に更新する。

【００２４】たとえば、図２（ａ）のセンサラインＳＬ
１の位置に対して紙葉類１３の相対的な位置が図示位置
であるとすると、センサアレイ１６のすべてのセンサ素
子からは図２（ｂ）に示すような紙葉類無しに相当する
レベル１の出力が得られる。このレベル１はその時の光
源１４からの光の強度やセンサアレイ１６の感度等によ
って決まる値となる。したがって、交換や経年変化によ
り光源１４やセンサアレイ１６の光強度や感度が変化し
たり、光源１４を付勢する電源電圧の変化があると、レ
ベル１の値が変化する。この変化の値が大きいと従来の
スライスレベル固定方式では紙葉類の有り無しの検知の
際の誤差が大きくなって不都合が生じていたが、この発
明では紙葉類が例えばセンサラインＳＬ１の位置に来る
度にそのセンサアレイ１６のレベル１の出力に基づいて
自動的にスライスレベルの更新を行う。

【００２５】紙葉類１３が搬送路１１に送り込まれる前
の段階でセンサアレイ１６から得られるセンサ出力電圧
を紙葉類無しの基準データとしてデジタル化してメモリ
１９に格納しておけば、例えばセンサラインＳＬ１の位
置ではセンサアレイ１６を構成する全てのセンサ素子か
らの出力電圧が予め格納された基準データと対応するの
で、この状態を紙葉類無しとして決定することができ
る。

【００２６】例えば、図２（ｂ）に示すようにレベル１
のセンサアレイ１６の全長に亘ってフラットなセンサ出
力データがメモリ１９に格納されているものとする。こ
のレベル１がプロセッサ２０により読出され、このレベ
ル１の３０％の値をプロセッサ２０により計算して求
め、これをスライスレベルとして設定する。設定された
スライスレベルはメモリ１９に記憶されるとともにＤ／
Ａ変換部２１に送られて対応するアナログ電圧値が生成
され、これがＡ／Ｄ変換部１８における２値化のための
実際のスライスレベルとして与えられる。

【００２７】プロセッサ２０はこのようにしてスライス
レベルを設定した紙葉類１３が検知位置を通過して、紙
葉類１３の後端、即ち後で説明する検査終了ラインが検
知された後で、かつまだ次の紙葉類が光源１４の前方の
検知位置に到達していない段階で再度センサアレイ１６
からの紙葉類無しのセンサ出力を取り込み、上記と同様
にして再度スライスレベルの設定を行う。

【００２８】このようにして紙葉類１３の１枚ごとの入
力に対してその都度新しいスライスレベルが設定される
ので、センサ受光素子の感度差や光源の発光量の変化な
どに起因するセンサ出力のバラツキの影響を受けずに紙
葉類の有り無しの判定ができるようになる。

【００２９】図３（ａ）は図２（ａ）と同様に左側端部
１３Ｓ１の最上端に角折れ部を有し、同じ左側端部１３
Ｓ１にはさらに切れ部が生じた状態の紙葉類１３につい
てその搬送方向に沿って左右に分割した２つの検出エリ
アＡＲ１，ＡＲ２を設定した場合を示す。この検出エリ
アＡＲ１，ＡＲ２は２個のセンサアレイを用いて夫々の
検出エリアＡＲ１，ＡＲ２をカバーするようにしてもよ
いが、搬送方向に直交する方向に紙葉類の幅全体をカバ
ーする寸法を持つ図１に示したセンサアレイ１６を構成
する複数のセンサ素子を前半、後半の群に分け、夫々の
前半部、後半部によりそれぞれ検出エリアＡＲ１，ＡＲ
２を分担させるようにしてもよい。

【００３０】ここで、検出エリアＡＲ１において、角折
れ部を含む部分エリアをエリア１とし、切れ部を含む部
分エリアをエリア２とすると、これらの部分エリア１、
２を走査してセンサアレイ１６の対応するセンサ素子群
から得られるセンサ出力データをプロセッサ２０により
ラベリング処理した結果を夫々図３（ｂ），（ｃ）に示
す。このラベリングデータのうちラベル１は紙葉類１３
が検知されない場合のラベル、ラベル２は検知された場
合のラベルを示す。なお、この場合のセンサアレイ１６
の搬送方向に直交する方向のセンサアレイ１６の解像度
は０．４ｍｍ，搬送方向の解像度は１．５ｍｍピッチに
設定した。

【００３１】さて、前記の第１の実施の態様では紙葉類
の有無に対応する２値化データにより紙葉類にある裂傷
を検知する場合について述べたが、実際には裂傷として
検出される部分は図４（ａ），（ｂ）に示すような欠損
した場合と図４（ｃ），（ｄ）に示すような折れの場合
とがあり、これらを区別したい場合がある。紙葉類１３
が完全に光を遮光するような厚さ、色の場合は不可能で
あるが、２枚あるいはそれ以上重なった場合にも有る程
度光を透過させる材質の場合には図１に示したセンサア
レイ１６のセンサ出力を２つのスライスレベルを用いて
３値化処理することで、紙葉類有りの場合にそれが紙葉
類１枚か２枚以上かを区別して検出することが可能であ
る。

【００３２】以下に説明する第２の実施の形態では、こ
のようにセンサ出力を３値化することで、欠損と折れを
区別して検知しようとするものである。この第２の実施
の形態の構成は図１の第１の実施の形態とほぼ同じであ
り、図１を参照して簡単に説明すると、光源１４から発
せられた光は搬送路１１に向けて照射され、読取位置に
存する紙葉類１３を透過してフオトダイオードアレイ１
６の受光面に投影される。フォトダイオードアレイ１６
は、例えば１２８素子のフオトダイオードアレイで、主
走査方向に例えば５（本／ｍｍ）の解像度である。

【００３３】図５に紙葉類の状態によるセンサ１６から
の出力信号を示す。まず、紙葉類１３が搬送路１１上に
なしの状態あるいは図５（ａ）のセンサラインＳＬ１の
位置では、光源１４からの透過光がセンサアレイ１６全
体に照射され、図５（ｂ）にあるように１２８素子全て
高いレベルの信号（レベル１）を出力する。

【００３４】次にセンサラインＳＬ２の位置では図５
（ｃ）に示したように紙葉類１３の端部１３Ｓ１から角
折れ部までの幅Ｗ１の部分では紙葉類無しとなるので同
じ高いレベル１であるが、角折れ部に相当する幅Ｗ３の
部分では２枚の紙葉類１３によって光源１４の光が遮ら
れるので、１２８素子のうち２重の紙葉類１３によって
透過量が減少させられた素子は一枚の場合のレベル２よ
りも更に低いレベル３のセンサ出力となる。

【００３５】この角折れ部を通過した先の部分では紙葉
類１枚分により光が遮られた状態となり、レベル３より
は若干高いが先のレベル１よりは低いレベルの信号（レ
ベル２）を出力する。

【００３６】また、紙葉類１３が更に搬送されてセンサ
ラインＳＬ３の位置にくると、このセンサラインＳＬ３
は幅Ｗ２の切れ部の最も深い位置を通ることになり、紙
葉類端部１３Ｓ１から幅Ｗ３の位置まではレベル１とな
り、その先は１枚の紙葉類に対応するレベル２となる。

【００３７】図６（ａ）は図５（ａ）と同様に左側端部
１３Ｓ１の最上端に角折れ部を有し、同じ左側端部１３
Ｓ１にはさらに切れ部が生じた状態の紙葉類１３につい
てその搬送方向に沿って左右に分割した２つの検出エリ
アＡＲ１，ＡＲ２を設定した場合を示す。この検出エリ
アＡＲ１，ＡＲ２は２個のセンサアレイを用いて夫々の
検出エリアＡＲ１，ＡＲ２をカバーするようにしてもよ
いが、搬送方向に直交する方向に紙葉類の幅全体をカバ
ーする寸法を持つ図１に示したセンサアレイ１６を構成
する複数のセンサ素子を前半、後半の群に分け、夫々の
前半部、後半部によりそれぞれ検出エリアＡＲ１，ＡＲ
２を分担させるようにしてもよい。

【００３８】ここで、検出エリアＡＲ１において、角折
れ部を含む部分エリアをエリア１とし、切れ部を含む部
分エリアをエリア２とすると、これらの部分エリア１、
２を走査してセンサアレイ１６の対応するセンサ素子群
から得られるセンサ出力データをプロセッサ２０により
ラベリング処理した結果を夫々図６（ｂ），（ｃ）に示
す。このラベリングデータのうちラベル１は紙葉類１３
が検知されない場合のラベル、ラベル２は１枚だけ検知
された場合、ラベル３は２枚重なって検知された場合を
示す。なお、この場合のセンサアレイ１６の搬送方向に
直交する方向のセンサアレイ１６の解像度は０．４ｍ
ｍ，搬送方向の解像度は１．５ｍｍピッチに設定した。
これらの図６（ｂ），（ｃ）のラベリングデータはメモ
リ１９に格納され、プロセッサ２０はそのラベルが”
１”であるか、”２”であるかにより紙葉類の有り無し
を判定し、重なりを示す”３”のラベルがあればその前
後のラベルが”１”、”２”であれば角折れ部と判定す
ることができる。

【００３９】このように、この図５、図６に示した実施
の形態ではラベリングのための２個のスライスレベルを
３値化閾値として使用するが、これら閾値はそれぞれ固
定値としておいても良いし、第１の実施の形態で示した
ようにセンサ受光素子の感度差や発光量の違いによるセ
ンサ出力のバラツキにより検知精度の低下を防止するた
めに、紙葉類の１枚ごとの入力に対してスライスレベル
を決定する方式をとしてもよい。

【００４０】この場合以下のようにすればよい。

【００４１】例えば、図５（ｂ）に示すようにレベル１
のセンサアレイ１６の全長に亘ってフラットなセンサ出
力データが図１のメモリ１９に格納されているものとす
る。このレベル１が新しい紙葉類１３の検知データがメ
モリ１９に入力される度にプロセッサ２０により読出さ
れ、第１の実施の形態と同様にこのレベル１の３０％の
値を第１のスライスレベルとして設定する。同様にして
レベル１の１５％の値を第２のスライスレベルとして設
定する。これらの設定された第１、第２のライスレベル
はメモリ１９に記憶されるとともにＤ／Ａ変換部２１に
送られて夫々対応するアナログ電圧値が生成され、これ
がＡ／Ｄ変換部１８における３値化のための実際のスラ
イスレベルとして与えられる。

【００４２】プロセッサ２０はこのようにして第１、第
２のスライスレベルを設定した紙葉類１３が検知位置を
通過して、紙葉類１３の後端、即ち後で説明する検査終
了ラインが検知された後で、かつまだ次の紙葉類が光源
１４の前方の検知位置に到達していない段階で再度セン
サアレイ１６からの紙葉類無しのセンサ出力を取り込
み、上記と同様にして新しい紙葉類が搬送される度にス
ライスレベルの更新を行う。

【００４３】このようにして紙葉類１３の１枚ごとの入
力に対してその都度新しいスライスレベルが設定される
ので、センサ受光素子の感度差や光源の発光量の変化な
どに起因するセンサ出力のバラツキの影響を受けずに紙
葉類の有り無しの判定ができるとともに、紙葉類の角折
れ部または裂け部における部分的な重なりを検知でき
る。特に、裂傷検知を行なった領域の前後に重なりを検
出するようなことがあった場合には、紙葉類が折れてい
る等の検知判定をすることができる。

【００４４】以下、図７乃至図１０を参照して図５、図
６の実施の形態で説明した３値化のための２個のスライ
スレベルを用いることで実現可能な種々の実施の形態に
ついて説明する。

【００４５】図７（ａ）には紙葉類１３がその搬送方向
に対して傾いている状態、即ちスキューした紙葉類１３
が検出位置に搬送されてきた場合を示す。この場合、こ
の発明の実施の形態として、スキューがあってもこのス
キューに影響されずに安定してたとえば裂傷の長さを測
定できるようにするものである。たとえば、図７（ａ）
において搬送される紙葉類１３の搬送方向に沿った側部
１３Ｓ１を含む矩形内のセンサ出力を３値化してラベリ
ングしたデータを示すと図７（ｂ）に示すようなものに
なる。

【００４６】図示したようにスキューの影響で紙葉類１
３の側部１３Ｓ１を検知したラベル１からラベル２に変
わる位置が隣接するセンサライン毎に順次「１」づつづ
れている。この場合、紙葉類１３にできた切れ部との区
別は、図６（ｃ）の切れ部の場合にはラベル１から２に
変化する割合が大きい（この場合は「２」づつ）うえ
に、その紙葉類エッジ位置即ちラベル１から２に変化す
る変化位置が最初はセンサラインの左から右へ移動しつ
ぎに反対に右から左へ移動するが、図７（ｂ）のスキュ
ーの場合には終始左から右へ同じ割合で（この場合は
「１」づつ）移動する。

【００４７】たとえば、前記したようにセンサラインご
とに基準ラインの更新を行った上で、スキューに対応し
て搬送方向と直交する互いに隣接する２センサライン間
で対応するセンサ素子出力同士の減算を行なって、その
答えをセンサラインごとに加算すると、「０」もしくは
「１」となり、スキューの影響を受けずに紙葉類検査が
できるようになる。

【００４８】次に、図８を参照して図４（ｃ）に示すよ
うに紙葉類上に裂傷と折れが共存するときの裂傷の有り
無しならびにその幅を検出する実施の形態につき説明す
る。まず、図８（ａ）のフローチャートにおいて最初の
ステップＳＴ１では最初の基準ライン、即ち検査開始ラ
イン位置を設定する。検査開始ラインは搬送方向に垂直
な方向に１ラインずつ走査していって、最初に紙葉類有
りのデータ（レベル２、あるいはレベル３）が存在する
ラインとする。例えば、図６（ｂ）のエリア１ラベリン
グデータでは、第１ラインは全てラベル１、すなわち紙
葉類無のデータである。第２ラインは主走査方向に１３
番目のセンサ素子出力データがレベル３のデータで、紙
葉類有りを意味する。従って、このエリア１データでは
２ライン目を走査開始ラインとする。

【００４９】図４（ｃ）の裂傷幅を検出するためには順
次隣接する２本のセンサライン間の比較を行なうが、こ
の時、ステップＳＴ２において基準となるラインと検査
の対象となるライン間で順次ラベリングデータの比較が
行なわれる。そこで、上で決定された走査開始ラインが
最初の基準ラインとして設定される。さらに、図６
（ｂ）のラベリングデータの２ライン目の１３番目のデ
ータから紙葉類有りという情報を紙葉類のエッジ位置と
してメモリ１９に保持しておく。

【００５０】なお、後で出て来る検査終了ラインは、搬
送方向にラインごとに順次走査していき、紙葉類有りの
データが最後に存在するラインを最終ラインとして設定
する。つまり、検査終了ライン以降のラインデータは全
て、走査開始ラインの前のラインデータと同様にラベル
１の紙葉類無のデータのみとなる。

【００５１】ここで、ステップＳＴ２の基準ラインと次
ライン間のデータ比較の動作を図８（ｂ）を参照して説
明する。まず、基準ラインと次ラインとの間でデータ比
較を行なうために、２ライン間で主走査方向順に対応す
るセンサ素子出力同士のラベルの値の減算を行う。この
減算後、その答えを全て加算してから絶対値を求め、０
にならなかったデータ数をカウントする。図８（ｂ）の
減算例の上の例ではカウントされたデータ幅は「６」と
なり、この値「６」が検出された裂傷幅となる。また、
下の例では裂傷幅は「８」となる。次のステップＳＴ３
にて得られた裂傷幅が検出したい裂傷幅以上の場合、裂
傷ありと判定する。

【００５２】なお、このように順次基準ラインを変更し
ていくことにより紙葉類の搬送ムラを吸収することがで
きる。図８（ｃ）にて、ライン「Ａ」では紙葉類のエッ
ジ位置がセンサ素子の８番目でラベル１が２に変わって
いるが、ライン「Ｂ」では１ずれて９番目のセンサ素子
でラベル１が２に変化している。しかしながら、この場
合、基準ラインは「Ａ」から「Ｂ」へ更新する。

【００５３】ＳＴ３にて裂傷有りと判断されたときはつ
ぎにステップＳＴ４にてラベリングデータ中にラベル２
およびラベル３のデータが含まれていたかチェックす
る。含まれているときは判定結果として裂傷がありしか
もその裂傷部分に折り返し部があることがわかる。ラベ
ル２が含まれかつラベル３が含まれていないときは裂傷
があり、この裂傷部分が失われて切れ部を形成している
ことが分かる。

【００５４】ステップＳＴ３に戻って、裂傷がないと判
断されたときは次のステップＳＴ５へ移行して検査終了
ラインであるか否かがチェックされる。検査終了ライン
である場合には判定結果として「裂傷なし」が得られ
る。一方、まだ検査終了ラインでないときは、次のステ
ップＳＴ６に移行して基準ラインを次のラインに変更し
た後、ステップＳＴ２に戻って再び新しく設定された基
準ラインとその次のラインとのデータ比較、即ち図８
（ｂ）で説明したように２ライン間のデータ減算を行
い、裂傷幅データを算出する。

【００５５】このように裂傷幅データが検出されなかっ
た場合にステップＳＴ６にて基準ラインを次のラインに
更新する。基準ラインと検査ラインのエッジ位置の差が
図７（ｂ）のように例えば１程度の短い位置ずれが検出
された場合にも基準ラインを更新していくことにより、
搬送ムラ（特にスキュー）によって紙葉類の端部がライ
ン毎にずれていった場合でも裂傷幅を精度よく検出で
き、搬送ムラを吸収することができる。ステップＳＴ
５，ＳＴ６にて検査終了ラインまで検査して裂傷幅が検
出されなかった場合には裂傷なしと判定し処理を終了す
る。

【００５６】以上のようにエッジ位置を検出し基準ライ
ンの更新処理を行なう裂傷検知処理により、従来に比べ
てスキューによる検知精度の低下を防ぎ、裂傷検知精度
を向上させることができる。尚、基準ラインと検査ライ
ンを１ライン毎に順次切り換えるように説明したが、ノ
イズの影響等を防いだり、裂傷信号を出しやすくするた
めに、連続する２ラインでの平均をとるような処理を実
施したのち、ライン比較を行なったり、検査ラインを基
準ラインに隣接するラインではなく、検査ラインを基準
ラインから２ライン目として、間に１ラインおくような
応用ももちろん可能である。

【００５７】つぎに図９を参照して紙葉類１３のエリア
１、エリア２の角部において角折れが生じ、この角折れ
部が脱落して角破れとなった場合を区別して検出する実
施の形態を説明する。図９（ａ）のエリア１、エリア２
のいずれも角折れ状態であるとすると、夫々のエリアか
ら検知されたラベリングデータを例示すると図９
（ｂ），（ｃ）のようになる。この場合、１個のスライ
スレベルが設定されているのみであるため、図９
（ｂ），（ｃ）からわかるようにここにはラベリングデ
ータとして紙葉類無しのラベル１と紙葉類有りのラベル
２のみ検出されている。従って、この検出データからは
この部分が角折れ、あるいは角破れかの区別はできない
が、これらのいずれかであることは検知されるので、そ
のご、３値化により２個のスライスレベルを用いてデー
タをラベリングすれば容易に両者の判別はできる。例え
ば図９のエリア１が角折れであり、その３値化による検
出ラベリングデータが図６（ｂ）のように得られたもの
として以下説明する。

【００５８】まず、裂傷検知の開始ライン位置を設定す
る。前記したように、検査開始ラインは搬送方向に垂直
な方向に１ラインずつ走査していって、最初に紙葉類有
りのデータ（レベル２、あるいはレベル３）が存在する
ラインとする。例えば、図６（ｂ）のエリア１データで
は、第１ラインは全てラベル１であるから紙葉類無のデ
ータである。第２ラインは走査方向に１３番目のデータ
がレベル３、１４番目以降がレベル２のデータに変化し
て紙葉類有りを意味する。従って、エリア１データでは
２ライン目を走査開始ラインとする。

【００５９】裂傷幅を検出するためには図８で説明した
ように２ライン間の比較を行なうが、この時、基準とな
るラインとして走査開始ラインが設定され、これと検査
の対象となる２番目のライン間でデータ減算が行なわれ
る。この減算の結果は「００００００００００００２１
１１」となる。したがって裂傷幅は「４」となる。この
場合、ラベル３のデータが存在するのでこの部分は角折
れであることが分かる。さらに、１３番目から紙葉類有
りという情報を紙葉類のエッジ位置として保持してお
く。

【００６０】同様に、図９（ａ）のエリア２の角折れ部
が角破れとなっている場合に、同様に３値化による２個
のスライスレベルを用いて検知した結果のデータが図９
（ｃ）に示すようにラベル１とラベル２のみで有った場
合には、紙葉類に２重部分が無いことを示しているの
で、容易に角破れであることが分かる。

【００６１】なお、この検査では検査終了ラインの検知
が必要であるが、この検査終了ラインは、前記のように
搬送方向に走査していき紙葉類有りのデータが最後に存
在するラインを最終ラインとして設定する。つまり、検
査終了ライン以降のラインデータは全て、ラベル１の紙
葉類無のデータのみとなる。図９（ｃ）のエリア２デー
タでは第５ラインがすべてラベル１となるのでその前の
第４ライン目が検査終了ラインとなる。

【００６２】このように角折れ部あるいは角破れ部の検
出では、上で説明したように３値化による２個のスライ
スレベルを用いて検出信号を処理し、基準ラインと次ラ
イン間のデータ比較を走査開始ラインと２番目のライン
あるいは最終ラインと１つ前のラインとの間でデータ比
較を行い、検査開始ラインと次ラインのデータ比較、あ
るいは最終ラインと１つ前のラインのデータ比較から裂
傷幅が検出された場合には、その裂傷の性質は「角折
れ」、あるいは「角破れ」と判定する。

【００６３】なお、この発明では２枚あるいはそれ以上
の紙葉類が同時に検査位置に搬送されてきた場合にこれ
を容易に検出できる。以下、紙葉類の２枚重ねを検知で
きるように構成されたこの発明の実施の形態を図１０を
参照して説明する。

【００６４】図１０において、ステップＳＴ１からＳＴ
６までは図８の場合と同じであるから説明は省略する。
即ち、ステップＳＴ５において検査終了ラインであるこ
とが判定されたときは「裂傷なし」となるが、ここでさ
らにステップＳＴ７に移行して、ラベル３のデータがそ
のセンサライン全体に亘って連続して所定数だけあるか
否かがチェックされる。ある場合には裂傷はないが２枚
重ねであることが分かり、ない場合には裂傷もなく２枚
重ねもないことが分かる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
データのラベリングのためのスライスレベルの決定を紙
葉類の入力毎に決定するようにしたので検知精度を向上
でき、また、２個のスライスレベルを用いてデータを３
レベル（紙葉類無、紙葉類１枚、紙葉類２枚以上）にし
た区分したので、裂傷検知の機能として紙葉類破れか紙
葉類折れかの識別を容易にでき検知性能の向上を図るこ
とができ、さらに紙葉類のエッジ検出をライン毎に行
い、基準ラインを更新していくことにより搬送状態の変
化（特にスキュー）による検知精度の低下を防止し、ま
た、検査開始ラインと検査終了ラインの設定を行なった
後、搬送方向に垂直な方向のライン比較により、紙葉類
の角部の欠陥、即ち角折れ、角破れの検出が可能であ
る、極めて有用な機能を有する紙葉類検査装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の構成の一例を概略的に示
す構成図。

【図２】この発明の第１の実施の形態の機能を説明する
ための図。

【図３】この発明の第１の実施の形態の機能を詳細に説
明するための図。

【図４】紙葉類の欠陥の種類を説明するための図。

【図５】この発明の第２の実施の形態の機能を説明する
ための図。

【図６】この発明の第２の実施の形態の機能を詳細に説
明するための図。

【図７】スキュー状態の搬送紙葉類とその検知データを
示す図。

【図８】この発明の実施の形態の動作を説明するための
フローチャート。

【図９】この発明の他の実施の形態の機能を説明するた
めの図。

【図１０】この発明の他の実施の形態の動作を説明する
ためのフローチャート。

【図１１】従来の紙葉類検査方法を説明するための図。

【符号の説明】

１１…搬送路 １２…搬送ローラ １３…紙葉類 １４…光源 １５…光学系 １６…フォトダイオードアレイ １８…Ａ／Ｄ変換部 １９…メモリ ２０…プロセッサ ２１…Ｄ／Ａ変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｈ Ｆターム(参考） 2F065 AA00 AA12 AA37 AA49 AA51 BB01 BB15 CC02 FF02 FF46 HH12 HH15 JJ02 JJ05 JJ18 JJ25 LL11 MM03 MM22 NN17 PP16 QQ00 QQ03 QQ08 QQ23 QQ25 QQ27 QQ28 2G051 AA34 AB02 AB20 BA00 CA03 CB02 DA01 DA06 EA08 EA11 EA12 EA14 EA20 EA23 EB01 EB02 3E041 AA05 BA05 BA06 BB02 BC06 CA09 CB02 CB03 CB08 3F048 AA01 AB01 BA13 BA14 BA20 BB10 CC01 DA06 DC15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を搬送する搬送路を有する搬送手
   段と、 この搬送路に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光
   学的に走査する光走査手段と、 この光走査手段による走査出力を対応するレベルを有す
   るアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、 前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態の前記光電
   変換手段の出力レベルを記憶する手段と、 この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出
   するためのスライスレベルを設定する手段と、 前記光電変換手段からの検出された紙葉類に基づくアナ
   ログ電気信号を前記設 定されたスライスレベルに基づいて２値化する手段と、
   この２値化手段の出力により搬送される紙葉類の状態を
   判定する手段と、 を具備することを特徴とする紙葉類検査装置。
2. 【請求項２】 前記スライスレベルを紙葉類が検出され
   る毎に更新する手段を有することを特徴とする請求項１
   に記載の紙葉類検査装置。
3. 【請求項３】 紙葉類を搬送する搬送路を有する搬送手
   段と、 この搬送路に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光
   学的に走査する光走査手段と、 この光走査手段による走査出力を対応するレベルを有す
   るアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、 前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態の前記光電
   変換手段の出力レベルを記憶する手段と、 この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出
   するための第１のスライスレベルを設定する手段と、 前記出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重な
   りまたは折れを検出するための第２のスライスレベルを
   設定する手段と、 前記光電変換手段からの検出された紙葉類に基づくアナ
   ログ電気信号を前記設定された第１、第２のスライスレ
   ベルに基づいて３値化する手段と、 この３値化手段の出力により搬送される紙葉類の状態を
   判定する手段と、 を具備することを特徴とする紙葉類検査装置。
4. 【請求項４】 前記第１、第２のスライスレベルの少な
   くとも一方を紙葉類が検出される毎に更新する手段を有
   することを特徴とする請求項３に記載の紙葉類検査装
   置。
5. 【請求項５】 紙葉類を搬送する搬送路を有する搬送手
   段と、 この搬送路に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光
   学的に走査する光走査手段と、 この光走査手段による走査出力を対応するレベルを有す
   るアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、 前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態の前記光電
   変換手段の出力レベルを記憶する手段と、 この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出
   するための第１のスライスレベルを設定する手段と、 前記出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重な
   りまたは折れを検出するための第２のスライスレベルを
   設定する手段と、 前記光電変換手段からの検出された紙葉類に基づくアナ
   ログ電気信号を前記設定された第１、第２のスライスレ
   ベルに基づいて３値化する手段と、 この３値化手段の出力により前記紙葉類の搬送方向に直
   交する方向に順次検査ラインを設定する手段と、 互いに前後する検査ラインからの検出データ間の差デー
   タを算出する手段と、 この差データ算出手段の出力により搬送される紙葉類の
   状態を判定する手段と、 を具備することを特徴とする紙葉類検査装置。
6. 【請求項６】 前記第１、第２のスライスレベルの少な
   くとも一方を紙葉類が検出される毎に更新する手段を有
   することを特徴とする請求項５に記載の紙葉類検査装
   置。
7. 【請求項７】 紙葉類を搬送する搬送路を有する搬送手
   段と、 この搬送路に沿って設けられ前記搬送される紙葉類を光
   学的に走査する光走査手段と、 この光走査手段による走査出力を対応するレベルを有す
   るアナログ電気信号に変換する光電変換手段と、 前記搬送路に紙葉類が搬送されていない状態の前記光電
   変換手段の出力レベルを記憶する手段と、 この出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類を検出
   するための第１のスライスレベルを設定する手段と、 前記出力レベルに基づいて前記搬送される紙葉類の重な
   りまたは折れを検出するための第２のスライスレベルを
   設定する手段と、 前記光電変換手段からの検出された紙葉類に基づくアナ
   ログ電気信号を前記設定された第１、第２のスライスレ
   ベルに基づいて３値化する手段と、 この３値化手段の出力により前記紙葉類の搬送方向に直
   交する方向に順次検査ラインを設定する手段と、 互いに前後する検査ラインからの検出データ間の差デー
   タを算出する手段と、 この差データ算出手段の出力により搬送される紙葉類の
   状態を判定する手段と、 を具備し、 さらに差データが検出された場合において前記第２のス
   ライスレベルによるデータが検出されたときに角折れと
   判定し、検出されないときは角破れと判定する手段を有
   することを特徴とする紙葉類検査装置。
8. 【請求項８】 前記第１、第２のスライスレベルの少な
   くとも一方を紙葉類が検出される毎に更新する手段を有
   することを特徴とする請求項７に記載の紙葉類検査装
   置。
9. 【請求項９】 前記光電変換手段は前記紙葉類の搬送方
   向に直交する方向に複数個直線的に配置された光センサ
   アレイを含むことを特徴とする請求項７に記載の紙葉類
   検査装置。
10. 【請求項１０】 さらに前記３値化手段の出力をそれぞ
    れのレベルに応じて”１”、”２”、”３”とラベリン
    グする手段を有し、前記判定手段はこのラベリングに基
    づいて判定する手段を含むことを特徴とする請求項７に
    記載の紙葉類検査装置。