JPH0545127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は光フアイバを用いて印刷面の照明及
び測光を行ない、紙、アルミニユーム及びプラス
チツク等の包装材料等に対し、印刷する際にイン
キの飛散、ドクターすじ等の欠陥及びゴミの付着
等の印刷欠陥を、カラー測光することにより検知
する印刷欠陥検知用センサヘツドに関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 一般に、高速で印刷する際のスポツト的に現れ
る欠陥に対しては、検知は難しい。このため巻き
始め巻き終り時に機械を停止させて、ごく一部の
みの目視検査が行われている。しかし全数検査で
きないことから、内部には欠陥品が混入すること
もあり、しばしば問題が生じていた。そこで、最
近稼動中に使える高速欠陥検知システム出現して
きている。

第６図Ａ及びＢは、このような印刷欠陥検知装
置の一例を示すもので、可視光を受光して赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）にそれぞれ分解し、相
当の出力電圧を発生するカラーセンサ素子６０
Ａ，６０Ｂの受光面を横１列に複数個並べて成る
２組のセンサヘツド６Ａ及び６Ｂを用いるもので
ある。同ヘツド６Ａ，６Ｂの一方を絵柄９Ａ，９
Ｂ……が連続して印刷されている印刷物９の巻上
げ前のシートの流れ方向と直角の幅方向に配置
し、検出ユニツトの他方をシートの流れ方向に上
記絵柄の印刷ピツチの１ピツチないし数ピツチ分
ずらし、カラーセンサ素子６０Ａ，６０Ｂがシー
ト流れ方向に関して各々一致して対応するように
配置し、印刷物からの反射光を２組のセンサヘツ
ド６Ａ，６Ｂにより受光し、２組のセンサヘツド
間の対応するカラーセンサ素子の赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）についての差電圧を制御器８で計
算し、この差電圧を予め設定してある設定電圧と
比較することにより印刷物の欠陥を検知するよう
にしたものである。

印刷物の内容を電気信号に変換し、印刷欠陥を
検知する場合、このセンサヘツドのカラーセンサ
素子として、原理的には印刷物上にアモルフアス
光センサなどのフオトセンサを対向させるように
して使用することにより、印刷面の濃淡が電気信
号に変換でき、印刷欠陥を検知することができ
る。実際面では、印刷物を高分解能で読取るなど
の場合、印刷物の近くに多くのフオトセンサを設
置するのは構造上無理があるばかりでなく、フオ
トセンサの外形寸法により、分解能が制限されて
しまうことから、最近ではセンサヘツドどしてグ
ラスフアイバなどの光フアイバを用いて印刷物か
ら検知された光量を距離を隔てた場所まで移送
し、その離れた場所で光フアイバの端部にフオト
センサを接続することにより、印刷物を読取ると
いつた方法が実現されている。この場合、センサ
ヘツドの受光用光フアイバを印刷面に対向させて
おき、光源から光を印刷面に当てて得られる反射
光を、この受光用光フアイバを通して導くのが一
般的な方法であるが、受光用光フアイバ自身が影
となつてしまい、印刷物上の光度を一定に保つの
は困難であり、特にカラー測光の場合等、複数本
の受光用光フアイバを使用する場合には困難であ
るため、印刷面からのこの受光用光フアイバを離
すといつた方策を用いることもあるが、それだけ
解像度を悪くするなどの不具合点が出てしまう。
そこで第７図に示すように、１本の受光用光フア
イバJ1と複数本の投光用光フアイバT1〜T6とを
具え、受光用光フアイバJ1の回りを複数本の投光
用光フアイバで規則的に配設するようにして囲繞
することにより、投受光部１００を一体化するよ
うな方策がある。しかし、カラー測光などの場合
のように複数本の受光用光フアイバを必要とする
場合、光フアイバの本数が増えてしまい、構造上
小型化が困難であり、更にはコストアツプにつな
がるといつた欠点がある。

そこで、上述のような欠点を是正した、最少限
の光フアイバにより構成できる光フアイバによる
投受光装置（特願昭59−268109）が本出願人によ
り提供されている。この光フアイバによる投受光
装置のセンサヘツド６は、第８図Ａに示すよう
に、１本の受光用光フアイバとその受光フアイバ
を囲繞して規則的に互いに密着するように配設さ
れる６本の同径の投光用光フアイバＴとから成る
１組の投受光用光フアイバ１００が複数組並設さ
れ、互いに隣接する２組の上記投受光用光フアイ
バの間に配設される上記投光用光フアイバＴは、
少なくとも１本は残して他は省略するようにし
て、このように規則的に配設された複数組の投受
光用光フアイバ１０１により構成されている。こ
のセンサヘツド６において投光用光フアイバＴに
より光が印刷物９に照射され、この反射光が受光
用光フアイバR1〜RN，G1〜GN及びB1〜BNに
より導かれるのである。同図Ｂは投光域と受光域
との関係を示すもので、上述の投光用光フアイバ
の内の６本T1〜T6により照射されて印刷物９上
にできる投光域TT1とこれらの反射光を受ける
受光用光フアイバJ1の受光域JJ1がある。ここで
印刷物上の受光域JJ1及びその他の全ての受光用
光フアイバが分担する受光域は、全ての投光用光
フアイバＴから印刷物９上に照射されてできる投
光域の中に存在するようになつている。いま、
EE−EE断面図を示す同図Ｃについて、投光用光
フアイバ１０１と印刷物９の間隔DDと光フアイ
バ１本の直径とを大体等しくとると、投光用光フ
アイバ１本の投光域は光フアイバの直径の約２倍
以上の直径の範囲にわたることがわかつている。
同様に受光域についても、受光用光フアイバは光
フアイバ直径の約２倍以上の直径の範囲の光量を
検出できることがわかつている。ここで、第８図
Ａにおいて受光用光フアイバJ1を中心におき、そ
の回りを６本の投光用光フアイバT1〜T6から成
る１組の投受光用光フアイバの隣りに受光用光フ
アイバJ2を中心とする１組の投受光用光フアイバ
の投光用光フアイバについてみると、前述の投光
用光フアイバT2は受光用光フアイバJ1用として
あると共に、受光用光フアイバJ2用としても使わ
れているのである。つまり、互いに隣接する２組
の投受光用光フアイバの間には最低１本の投光用
光フアイバがあれば十分であり、投光域TT1，
TT2，TT3……は受光域JJ1，JJ2，……１つ１
つのために単独で照射しているのではなく、互い
に兼用するように省略されている形となつている
のである。

ところが、この投受光用光フアイバ１０１から
成るセンサヘツドを用いた場合、第９図Ａ，Ｂに
示すように、受光用光フアイバR1，G1，B1，
R2，G2，B2の位置に対応した印刷物からの反射
光の光量Ｑは、同図Ｂに示すように、各受光用光
フアイバの中間においてはその光量Ｑは最低とな
り、印刷物の全面に亘つて一定ではないため、印
刷面全面の欠陥を検知できず、上述したような２
組のセンサヘツドの受光量の比較により、印刷欠
陥を検知する方法を用いると誤差が生じ、適確に
欠陥を検知できないという欠点がある。

また、１本の受光用光フアイバとその受光フア
イバを囲繞して規則的に互いに密着するように配
設された６本の投光用光フアイバとの１組の投受
光用光フアイバを複数組配設されたこのセンサユ
ニツトは、光フアイバの本数が多いと、この投光
用光フアイバと受光用光フアイバを区別して形成
するとが非常に煩雑となり、製造しにくいという
欠点がある。

（発明の目的） この発明は上述のような事情からなされたもの
であり、この発明の目的は、印刷欠陥検知用とし
てカラー測光などに用いられる複数本の受光用光
フアイバからなるセンサヘツドにおいて、印刷物
の流れ方向と直角の幅方向に対して連続した一定
の光量により一定の特性で測光でき、且つ極めて
容易に製造し得る印刷欠陥検知用センサヘツドを
提供することにある。

（発明の概要） この発明は、カラー測光を行なうことにより印
刷物の欠陥を検知する印刷欠陥検知用センサヘツ
ドに関するもので、グラスフアイバを複数本用い
て層状に形成された複数組の投光用光フアイバ層
と、グラスフアイバを複数本用いて層状に形成さ
れ、且つこの各投光用光フアイバ層に隣接するよ
うに交互に配設された複数組の受光用光フアイバ
層とを具え、上記各投光用光フアイバ層と上記各
受光用光フアイバ層との間にそれぞれ帯状のスペ
ーサを挟着し、投受光部を一体化するようにした
ものである。

（発明の実施例） 第１図はこの発明のセンサヘツド１の一実施例
を示すものであり、同図Ａの端面を示す図に示す
ように、投光用光フアイバ層T_Tは、たとえば直
径50μmのグラスフアイバから成る投光用光フア
イバ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄをそれぞれ
密着させてシートの流れ方向と直角の幅方向に長
く幅250μmの層状に形成されており、受光用光フ
アイバ層J_R，J_G，J_Bはそれぞれ同径のグラスフア
イバからなる受光用光フアイバ１１，１２，１３
を上述のようにして幅785μmの層状に形成されて
おり、この投光用光フアイバ層T_Tと受光用光フ
アイバ層J_R，J_G，J_Bとの間には、それぞれ厚さ
20μmのステンレスやチタンなどの金属や合成樹
脂から成る極薄の帯状体のスペーサ１５Ａ，１５
Ｂ，……，１５Ｆが挟着され投受光部が一体化す
るように形成されている。このようなセンサヘツ
ド１のシートの流れ方向と直角の幅方向の長さは
印刷物の寸法にあわせて任意に形成されるように
なつている。いま、AA−AA断面図を示す同図
Ｂにおいて、センサヘツド１と印刷物９の間隔
LLを約１mmにとると、図に示すように緑（Ｇ）
用の受光用光フアイバ層J_GのＧ受光域JJ_Gは、こ
の受光用光フアイバ層の両側にスペーサ１５Ｃ，
１５Ｄを介して接する両隣の投光用光フアイバ層
T_Tの投光域TT_Gの中に存在するようになつてお
り測光できることが分る。この時、スペーサは極
薄であるため測光に対しての影響はほとんどな
い。同様に他の各色（Ｒ，Ｂ）用の受光用光フア
イバ層J_R，J_Bの受光域も、それぞれスペーサを介
して接する両隣の投光用光フアイバ層T_Tの投光
域の中に存在するようになつており測光できる。

このような構成のセンサヘツド１の製造方法を
第４図Ａ〜Ｅ及び第５図Ａ〜Ｄを用いて説明す
る。

第５図Ａに示すようなセンサヘツド１の所定長
さ分の溝幅を有する形成治具７Ａに、同図Ｂに示
すように、まず投光用光フアイバ１４Ａを層状に
所定の厚さ分複数本配置し、この各投光用光フア
イバ層T_Tの間隙に接着剤を注入しながら、同図
Ｃに示すように、押し型７Ｂで押圧力を加えなが
らこの光フアイバが全て密着し、且つその間隙に
接着剤が完全に充填されるようにして形成する。
ところがこの場合、同図Ｄに示すようにこの押し
型７Ｂを除去しようとすると上記光フアイバ層
T_Tの端部が接着剤によりこの押し型７Ｂに付着
したまま持ち上がり、この層が剥離して形成でき
ないという問題点が発生する場合がある。

そこで、第４図Ａ〜Ｅに示すように、同図Ａの
成形治具７Ａの溝部に、同図Ｂに示すようにまず
投光用光フアイバ１４Ａを層状に所定の厚さ分複
数本配置し、この投光用光フアイバ層T_Tの間隙
に接着剤を注入し、その上に同図Ｃに示すように
この溝部の幅と同一長さに形成した上記スペーサ
１５Ａをのせて押し型７Ｂに押圧力を加えながら
形成する。このように形成すれば、この押し型と
スペーサ１５Ａの間には接着剤が介さず、同図Ｄ
に示すように、押し型７Ｂを除去する場合も上述
したような層の剥離が発生せず所定の形成ができ
るようになる。そして、この後同図Ｅに示すよう
に上記形成された層上に次の受光用光フアイバ層
J_Rとスペーサ１５Ｂを上述のようにして形成し、
以後順次投光用光フアイバ層T_T、スペーサ１５
Ｃ、受光用光フアイバ層J_B，……、投光用光フア
イバ層T_Tと繰返せば所定のセンサヘツド１が得
られることになる。ここにおいて、このセンサヘ
ツド１の印刷面に面した端面は、上記光フアイバ
層の端面が均一に平面上に並ぶように整列されて
いなければならず、この製造時において、図示し
ないが端面を揃えるための治具に当接させて形成
するか、又はこのように形成後端面を切削研磨す
るなどして製造するようになつている。

このようにして製造されたセンサヘツド１は、
第３図Ａに示すように、前述の印刷欠陥検知装置
の２組のセンサヘツド１Ａ及び１Ｂとして、同図
ＢのBB−BB断面図に示すように印刷面側の端
面を形成され、シートの流れ方向と直角の幅方向
にその長手方向を配して使用され、このセンサヘ
ツドの投光用光フアイバ層T_Tの終端部は２組の
センサヘツド分同一にまとめて束ねられ集光部１
６を形成している。この集光部１６は、同図Ｃの
CC−CC断面図に示すように各投光用光フアイバ
が互いに密着するように円形状に束ねられてお
り、その集光面にあたる端部は、各光フアイバの
端面が均一な平面を成すようになつている。そし
て、この集光部１６の端面に相対して発光源であ
るハロゲンランプ１７が熱線遮蔽板１８を介して
設けられ、この熱線遮蔽板１８により熱線を遮蔽
された光線だけがこの集光部１６の端面から入射
されて各センサヘツドの投光用光フアイバにより
印刷物（図示せず）に照射されることになる。こ
こにおいて、この発明では各光フアイバにはグラ
スフアイバを使用しているので耐熱性が良く、強
力な発光源であるハロゲンランプ１７を使用する
ことができ、印刷面に十分な光量を送ることがで
き、微小な印刷欠陥も適確に判別できることにな
る。

一方、上記２組のセンサヘツド１Ａ，１Ｂの各
色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）受光用光フアイバ層J_R，J_G，J_B
の終端部は、それぞれ各色ごとに測定エリアごと
に分割し、２組のセンサヘツド分同一にして複数
組にまとめられ、ペア型カラーセンサ素子１０を
複数個横１列に並べた各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）受光素
子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにそれぞれ上記測定エ
リアごとに接続され、この受光用光フアイバ層
J_R，J_G，J_Bで受光した各色の光信号は、それぞれ
このペア型カラーセンサ素子１０Ａ，１０Ｂ，１
０Ｃに送られ、各色につき２組の受光素子の差電
圧が図示しない制御器にて計算され、この差電圧
を予め設定してある設定電圧と比較することによ
り印刷欠陥が検知できることになる。ここにおい
て受光用光フアイバはシートの流れ方向と直角の
幅方向に密着するように形成されているため、第
２図Ａ，Ｂに示すように、この受光用光フアイバ
層の測光特性は各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとにシート
の流れ方向と直角の幅方向に連続して均一な光量
Ｑを測光でき、シートの流れに従つて印刷物の印
刷面の全面に亘つて連続して均一に印刷欠陥を検
知できることになる。

（発明の変形例） 上述の実施例においては、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
を例に並べるような配列にしたが、この実施例の
順は自由であり、どの順に並べても同様な効果を
上げることができる。また、当然モノカラーにお
いても適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、センサヘツ
ド１は投光用光フアイバ及び受光用光フアイバを
それぞれ密着するように層状に形成し、且つ、各
層間にスペーサを挟着することにより極めて容易
に製造でき、また、受光用光フアイバが密着して
層状に形成されているため、印刷面のシートの流
れ方向と直角の幅方向に対しては連続した一定の
光量により一定の特性で測光でき、微小な印刷欠
陥についても適確に検知でき、製造し易く性能の
良い印刷欠陥検知用センサヘツドを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂはこの発明の一実施例を示す図、
第２図Ａ，Ｂはこの発明を説明する図、第３図Ａ
〜Ｃはこの発明の一応用例を示す図、第４図Ａ〜
Ｅ及び第５図Ａ〜Ｄはこの発明の製造方法を説明
する図、第６図Ａ，Ｂは印刷欠陥検知装置を説明
する図、第７図、第８図Ａ〜Ｃ及び第９図Ａ，Ｂ
は従来のセンサヘツドを示す図である。 １……センサヘツド、９……印刷物、１０……
ペア型カラーセンサ素子、１１，１２，１３……
受光用光フアイバ、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１
４Ｄ……投光用光フアイバ、１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃ，１５Ｅ，１５Ｆ……スペーサ、１７……ハ
ロゲンランプ、１８……熱線遮蔽板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カラー測光を行なうことにより印刷物の欠陥
   を検知する印刷欠陥検知用センサヘツドにおい
   て、グラスフアイバを複数本用いて層状に形成さ
   れた複数組の投光用フアイバ層と、グラスフアイ
   バを複数本用いて層状に形成され、且つ前記各投
   光用フアイバ層に隣接するように交互に配設され
   た複数組の受光用光フアイバ層とを具え、前記各
   投光用フアイバ層と前記各受光用光フアイバ層と
   の間にそれぞれ帯状のスペーサを挟着し、投受光
   部を一体化するようにしたことを特徴とする印刷
   欠陥検知用センサヘツド。