JPH04242156A - シート紙検査装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート紙検査装置に関し
、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，もつれ及び折れ等の欠点を自動的に
検査するシート紙検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シート紙検査装置としては、「Ｏ
ＭＲＯＮ　　ＴＥＣＮＩＣＳ　　ＶＯＬ．７　　Ｎｏ．
４」の９５ページ〜３０１ページに示される装置が知ら
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、光線の透過光もしくは反射光を受
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・弁別回路を
含む検査部と、この検査部の結果に応じてシート紙の処
理工程を制御する制御部と、各部に電源を供給する電源
部とから構成されていた。

【０００３】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、あるいは検査範囲を広げよ
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
、検査工程が複雑になる等の問題が発生した。

【０００４】これらの問題を解決するため光電素子を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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシート
紙検査装置は、装置規模及び装置価格等の問題について
は、使用素子を１次元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できるようになったが、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、用紙に入っているロット番号もしくはタイミングマ
ーク等）と、汚れ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
し、その部分については検査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が多いため、上
記の判定レベルを上げる部分を大きくとらざるを得ず、
それだけ全体の検査精度が低下するという欠点を有して
いる。

【０００６】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と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欠点を有している。

【０００７】本発明の目的は、装置規模を大きくするこ
となく、検査精度を向上させ、かつ用紙が変った場合で
も容易に対応が可能なシート紙検査装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のシート紙検査装
置は、 （Ａ）シート紙を照射する光源、 （Ｂ）前記シート紙の反射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）前記自己走査型光電変換検出器から出力された画
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）前記Ａ／Ｄ変換回路から出力された信号を前記自
己走査型光電変換検出器の１走査分だけ記憶する第１の
記憶回路、 （Ｆ）前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力の値をあらかじめ
定められた第１の基準値と比較し、前記シート紙が汚れ
た状態を含む不良状態にあることを示す値が検出された
ときは、不良紙と判定して欠点信号を出力する判定回路
、 （Ｇ）前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力の値をあらかじめ
定められた第２の基準値と比較し、前記シート紙固有の
パターンであることを示す値と、前記シート紙固有のパ
ターンの示す値とまぎらわしい、前記シート紙が汚れた
状態を含む不良状態にあることを示す値とを検出し出力
する比較回路、 （Ｈ）前記比較回路の出力データを記憶する第２の記憶
回路、 （Ｉ）転送制御信号を受信して前記第２の記憶回路に記
憶されたデータを、外部からの切替制御信号を受信する
ごとに、第１の出力端子と第１の出力端子とに交互に切
替えて出力する切替回路、 （Ｊ）前記比較回路の出力データを計数しあらかじめ定
められた値に達したとき、前記転送制御信号を出力する
計数回路、 （Ｋ）前記切替回路の第１の出力端子から出力されるデ
ータを記憶する第１のパターンメモリ、（Ｌ）前記切替
回路の第２の出力端子から出力されるデータを記憶する
第２のパターンメモリ、（Ｍ）前記第１のパターンメモ
リのデータと前記第２のパターンメモリのデータとを照
合し、両方のデータの一致度を計算し、前記第１のパタ
ーンメモリのデータと前記第２のパターンメモリのデー
タとが、前記シート紙固有のパターンにより得られたデ
ータであるか否かを判定し、前記シート紙固有のパター
ンにより得られたデータでないとき、不良紙と判定して
欠点信号を出力する類似度判定回路、を備えて構成され
ている。

【０００９】

【作用】本発明のシート紙検査装置にあっては、光源が
シート紙を照射し、自己走査型光電変換検出器が前記シ
ート紙からの反射光を受光して電気的な画像信号に変換
する。そして、得られた画像信号は、感度補正回路によ
り光学系及び光学変換系の感度不均一を補正され、Ａ／
Ｄ変換回路でディジタル情報に変換された後、１次元自
己走査型光電変換検出器の１走査分の情報が記憶され、
その情報により前記感度補正回路の補正量を設定される
。

【００１０】次に、前記ディジタル情報は、逐次比較回
路等の判定回路で比較され、コントラストの大きい汚れ
のあるもの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），もつれあるい
は合成樹脂による欠点（損紙と判定される）が検出され
る。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し、複数個
以上含まれていた走査列が一定の数以上連続していた場
合にのみ、用紙固有のパターンと見なし暫定的に連続情
報としてパターンメモリに蓄積する。

【００１１】そして、それまでのシート紙の検査が終了
し次の用紙になった場合に、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、
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。このように用紙が変るごとにパター
ンメモリを替えて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
志のマッチングをとり、その一致度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。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は本発明のシート紙検査装置の一実施
例を示すブロック図である。

【００１４】本実施例のシート紙検査装置は、図１に示
すように、シート紙１を照射する光源２、光源２の電源
を供給する光源用電源３、シート紙の反射光を受光して
電気信号に変換する１次元自己走査型光電変換検出器４
、１次元自己走査型光電変換検出器４から出力された画
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変換回路７から出力
された信号を１次元自己走査型光電変換検出器４の１走
査分だけ記憶する感度補正値記憶回路（第１の記憶回路
）６、Ａ／Ｄ変換回路７からの出力の値をあらかじめ定
められた基準値と比較し、シート紙が汚れた状態を含む
不良状態にあることを示す値が検出されたときは、不良
紙と判定して欠点信号１６を出力する比較判定回路８、
Ａ／Ｄ変換回路７からの出力の値をあらかじめ定められ
た基準値と比較し、シート紙１に描かれた固有のパター
ンであることを示す値と、シート紙１の固有のパターン
の示す値とまぎらわしい、シート紙１が汚れた等を含む
不良状態にあることを示す値とを検出し出力する比較回
路９、比較回路９の出力データを記憶する列メモリ（第
２の記憶回路）１１、転送制御信号を受信して列メモリ
１１に記憶されたデータを、外部からの切替制御信号を
受信するごとに、パターンメモリ１３ａとパターンメモ
リ１３ｂとに交互に切替えて出力するパターンメモリ切
替回路１２、比較回路９の出力データを計数しあらかじ
め定められた値に達したとき、前記転送制御信号を出力
する計数回路１０、パターンメモリ切替回路から出力さ
れるデータを記憶するパターンメモリ１３ａ，１３ｂ、
パターンメモリ１３ａのデータとパターンメモリ１３ｂ
のデータとを照合し、両方のデータの一致度を計算し、
パターンメモリ１３ａのデータとパターンメモリ１３ｂ
のデータとが、シート紙１の固有のパターンにより得ら
れたデータであるか否かを判定し、シート紙１の固有の
パターンにより得られたデータでないとき、不良紙と判
定して欠点信号１７を出力する類似度判定回路１４、上
記各部の制御を行うプロセッサ１５から構成されている
。

【００１５】次に、動作を説明する。

【００１６】図１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、その反射光が
ＣＣＤ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走査分の情報として画素単位で電気的な信
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電流で点灯されるものである。

【００１７】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としては、光源２の照度むら等の光
学系の不均一、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反射したものであっても
、画素ごとに異るレベルの信号が得られるが、これらの
信号レベルの不均一は、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の反射光による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が
加えられる。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
うこともできる。但し、処理の容易性を考慮し、本実施
例の方法の方がより望ましい。

【００１８】次に、Ａ／Ｄ変換回路７の出力信号である
画像信号は、比較判定回路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、比
較判定回路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、及び一定
の固定域値で行う等の方法により容易に得られる。また
、比較判定回路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、損紙
と判定したときは欠点信号１６を出力する。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（コントラストの小さい）ものを検出できるように域
値を設定されるが、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。

【００１９】比較回路９に検出された紙固有のパターン
は、その図形が一様であること、また比較的大きいこと
から、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走査の間計数する計数回路１０により計数さ
れると同時に、当該列の情報をすべて列メモリ１１に蓄
積される。そして、計数回路１０の係数値があらかじめ
定められた値に達したとき、転送制御信号をパターンメ
モリ切替回路１２に出力する。パターンメモリ切替回路
１２は、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に転送する。パターンメモリ
１３ａ，１３ｂのいずれに転送するかの切替え制御の方
法は本図に示されていないが、その方法としては、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るロータリエンコーダ等の位
置検出手段からの切替制御信号により切替える方法、及
び１次元自己走査型光電変換検出器４の走査回数を計数
し、計数値が一定値に達した時点で出力される切替制御
信号により切替える方法等がある。これらの方法は、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が次々に変わ
る場合はシート紙１ごとに、あるいはシート紙１が長い
シート紙である場合はそのシート紙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。

【００２０】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，１３ｂの類似度
をパターンマッチング類似度判定回路１４で計数し、そ
の結果が一定以上のとき、損紙と判定して欠点信号１７
を出力する。なお、これらの判定値の設定及びパターン
メモリ切替回路１２の制御はプロセッサ回路１５にて制
御する。

【００２１】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となり、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要であり、用紙から自動的
にパターンを記憶していくので運用が簡単である。また
、シート紙固有のパターンの内、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を低減することがで
きる。また、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しない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシート紙
検査装置は、走査信号を基準値と比較してシート紙の汚
れ等を検出する比較判定回路、シート紙の固有のパター
ン及びもつれ等を検出する比較回路、比較回路の出力デ
ータを記憶する列メモリ、２個のパターンメモリ、列メ
モリに記憶されたデータを２個のパターンメモリに交互
に切替えて出力するパターンメモリ切替回路、比較回路
の出力データを計数し一定値に達したとき、列メモリに
記憶されたデータが２個のパターンメモリに交互に切替
えて転送されるように転送制御信号をパターンメモリ切
替回路に出力する計数回路、２個のパターンメモリのデ
ータを照合して両方のデータの一致度を計算し、それら
のデータがシート紙の固有のパターンにより得られたデ
ータであるか否かを判定し、シート紙の固有のパターン
と汚れとを区別し判定結果を出力する類似度判定回路等
を設けることにより、規模を大きくすることなく、検査
精度を向上させ、かつ用紙が変った場合においても容易
に対応が可能になるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート紙検査装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

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　　　　比較判定回路 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 １３ａ，１３ｂ　　　　パターンメモリ１４　　　　類
似度判定回路 １５　　　　プロセッサ回路 １６，１７　　　　欠点信号 １８　　　　矢印

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）シート紙を照射する光源、（Ｂ）前
   記シート紙の反射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）前記自己走査型光電変換検出器から出力された画
   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）前記Ａ／Ｄ変換回路から出力された信号を前記自
   己走査型光電変換検出器の１走査分だけ記憶する第１の
   記憶回路、 （Ｆ）前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力の値をあらかじめ
   定められた第１の基準値と比較し、前記シート紙が汚れ
   た状態を含む不良状態にあることを示す値が検出された
   ときは、不良紙と判定して欠点信号を出力する判定回路
   、 （Ｇ）前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力の値をあらかじめ
   定められた第２の基準値と比較し、前記シート紙固有の
   パターンであることを示す値と、前記シート紙固有のパ
   ターンの示す値とまぎらわしい、前記シート紙が汚れた
   状態を含む不良状態にあることを示す値とを検出し出力
   する比較回路、 （Ｈ）前記比較回路の出力データを記憶する第２の記憶
   回路、 （Ｉ）転送制御信号を受信して前記第２の記憶回路に記
   憶されたデータを、外部からの切替制御信号を受信する
   ごとに、第１の出力端子と第１の出力端子とに交互に切
   替えて出力する切替回路、 （Ｊ）前記比較回路の出力データを計数しあらかじめ定
   められた値に達したとき、前記転送制御信号を出力する
   計数回路、 （Ｋ）前記切替回路の第１の出力端子から出力されるデ
   ータを記憶する第１のパターンメモリ、（Ｌ）前記切替
   回路の第２の出力端子から出力されるデータを記憶する
   第２のパターンメモリ、（Ｍ）前記第１のパターンメモ
   リのデータと前記第２のパターンメモリのデータとを照
   合し、両方のデータの一致度を計算し、前記第１のパタ
   ーンメモリのデータと前記第２のパターンメモリのデー
   タとが、前記シート紙固有のパターンにより得られたデ
   ータであるか否かを判定し、前記シート紙固有のパター
   ンにより得られたデータでないとき、不良紙と判定して
   欠点信号を出力する類似度判定回路、を備えたことを特
   徴とするシート紙検査装置。