JPH0641866A - シート状物色差検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート状物体の色差検査を行うにあたり、
対象物の検査内容に応じて、色差変動グラフの表示を基
準サンプル品との色差なのか、それとも同一シート状物
内の色差なのかを選択的に設定することが可能になり、
リアルタイムで求めたい色差検査結果が得られかつ極め
て効率の良いシート状物色差検査装置を提供する。 【構成】 シート状物体の搬送制御部、検査条件等の
入力部と表示部、出力部を制御する第１ＣＰＵと、複数
個のカラーセンサの測色・表示を制御する第２のＣＰＵ
とを備えた色差検査装置であって、色差変動グラフの表
示において、それが反間なのか反内色差を表すものなの
かを選択する手段を設けた色差検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の色差を検査する
装置に関し、さらに詳しくは、カラーセンサを使用し
て、主として織物、ニット、不織布、フィルムなどのシ
ート状物の色差を検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱や異物混入による部分的な着色を生じたり、ま
たは油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。このような色ムラ、汚れなどは、局部的かつ突発的
に発生するとともに、工業製品における外観上の致命的
な欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全数にわた
り、目視によって検査しているのが現状である。このた
め検査に要する労力が大きく、その合理化をはかるため
に、従来次のような検査方法が知られている。 （１）レーザー光線の光束を製品（被測定物体）の搬送
方向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の
反射率が正常部分に対して変化する点に着目しキズ等を
検出する。 （２）イメージ・センサを用いたテレビカメラ類で、製
品の表面を走査し、画像信号を取り出して処理し、色ム
ラ信号を得る。 （３）光電色彩計（カラーセンサ）又は分光光度計を所
要速度で搬送される製品の上方もしくは下方に配置し、
物体の表面の色を連続的に測色する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインでシート状物体の色差を
検査することに対しては検査効率の点で十分な効果をあ
げにくい。すなわちレーザー光線の光束を用いる方法
は、レーザー光線が単色光であるため光を散乱させるキ
ズや異物の付着などは検出できるものの、色差を検出す
ることは出来ない。またイメージセンサを用いる方法
は、画像解析装置を用い、ソフトウエアによるデータ処
理を必要とするので検出に要する時間が長くなり、かつ
設備コストも高くなるとともに、テレビカメラ類は色弁
別の性能が不十分で、人間の眼に匹敵するような検査が
出来ない上、工程の要求スピードにも対応することが出
来ない。さらにカラーセンサや分光光度計を用いる方法
においては、基準サンプル品との色差を検出して、許容
範囲にあれば色差なし、そうでないならば色差ありと判
定されるものが多い。しかし織物などのシート状物体に
対しては、基準サンプル品との色差と同様に同一シート
状物内での色差（いわゆる染ムラ、中稀etc ）が重要な
検査項目になっている。この点に関して検査効率を勘案
して開示されたものが見あたらない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前記し
た課題点を解決するために、所要速度で搬送される織物
やフィルムなどのシート状物体の色ムラetc をオンライ
ンで検査する装置であってシート状物を帯状に走行せし
める搬送部、検査条件etc を入力する入力部、検査条件
を表示する第１表示部、結果を出力する第１出力部と、
これらの搬送部、入力部、第１表示部、第１出力部を制
御する第１ＣＰＵを備え、かつ該シート状物の上方また
は下方に位置する複数個のカラーセンサと、該カラーセ
ンサに接続し、かつ第１ＣＰＵと通信回線で接続されて
なる第２のＣＰＵにより制御されるカラーセンサの測色
と読みとったデータを処理して、シート状物の色差を研
出して表示する第２の表示部と、結果を出力する第２の
出力部とから構成されてなる色差検査装置であって、表
示・出力する色差変動グラフが、基準サンプル品との色
差なのか、同一シート状物内の色差なのかを選択的に設
定出来る手段を備えたものである。

【０００５】

【作用】色差変動グラフ表示に、基準サンプル品との色
差、もしくは同一シート状物内の色差のどちらかを表示
するように設定する手段があるために、対象物に適した
色差変動グラフ表示が行え、検査によって知りたい情報
を瞬時に得ることができ、検査効率が格段に向上させら
れる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１〜図７により説
明する。図１は、カラーセンサを使用した場合のオンラ
イン色差検査における一般的な検査手順を示すGeneral
Flow Chartである。すなわち被測定物体の品名、検査
日、検査速度etc の条件を入力し、色差検出を行うため
の基準値つまり基準色値の設定がなされる。搬送系の動
力がＯＮになり測定が開始される。カラーセンサの測定
は、ある一定時間間隔毎にデータを収集するため、測定
点の識別を行いながら検査が進められる。測定点ならば
測色してデータを収集しかつそれを画面表示する。測定
終了点がくれば搬送系動力をＯＦＦとし、結果の集計を
して必要となる色差変動グラフをプリント出力する。こ
の手順をシート状物の色差検査装置に適用して、検査の
効率向上をはかる基本的なシステム構成ブロック図を図
２に示す。まずこのシステムは、複数のＣＰＵを備えて
いる。（第１ＣＰＵと第２ＣＰＵ）第１ＣＰＵに接続さ
れる（周辺）機器としては、搬送部（駆動部）があり、
これはシート状物体を走行させる搬送モーターやカラー
センサを測色位置に焦点合わせをする駆動モーター類、
また蛇行防止、しわ延ばし、張力コントロール（いずれ
も図示しない）などの機械的な装置を含んだものであ
る。次に入力部があり、これは検査条件を入力する装置
であって、キーボード、バーコードリーダ、音声入力
機、搬送系の開始／停止／前進／後進などを指示するス
イッチ入力装置、さらに色差変動グラフ指定の切り替え
スイッチ入力などからなる。さらに検査条件を検査前／
中／後と常にモニタしておくための第１表示部（ＣＲ
Ｔ）を備え、検査条件や検査結果をプリント出力する第
１出力部（プリンター）から構成されている。第２ＣＰ
Ｕに接続される機器としては、複数個のカラーセンサ、
特にシート状物の色差検査を行うには、中央と両側の色
差を重点的に調べて色ムラの有無を検出したいので、走
行方向に垂直に３個のカラーセンサを設置するのがもっ
とも効率の良い配置方法である。次に第２ＣＰＵに直接
入力装置（図示しない）を接続することも容易に出来る
が第２ＣＰＵには、第１ＣＰＵとの間に通信回線が接続
されており、第１ＣＰＵに接続された入力部からの入力
条件が第２ＣＰＵに伝送できるので、第２ＣＰＵには入
力装置は不明である。さらに検査中、リアルタイムに色
差の変動を知ることが、検査にとっては重要である。そ
のために逐次測色して得られるデータをグラフ表示する
第２表示部（グラフィックディスプレイ）を備えてい
る。測定が終了すれば、画面表示されたグラフetc が同
時にプリント出力されることがもっとも効率の良い検査
装置構成と云える。

【０００７】図３に本発明のシステム構成概念図を示
し、上記ブロック図をより詳細に説明する。第１ＣＰ
Ｕ、第１表示部、第１出力部などは、例えばパーソナル
コンピュータＰＣ−９８０１（ＮＥＣ製）で構成され
る。この第１ＣＰＵには、１００ＭＢ（メガバイト）程
度の内蔵の記憶装置が備えられ、検査条件、データなど
が記録されるようになっている。また第１ＣＰＵの入出
力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力インターフェイスボードや
Ａ／Ｄ変換ボードを接続して、搬送系（駆動モータ）や
スイッチ入力信号を制御するようになっている。さらに
複数個のカラーセンサを使用するためには、それぞれの
カラーセンサの校正が必要であり、絶対値校正（白色板
校正）と測定対象物に応じた基準色校正がある。これを
効率よく行うためにリニアモータに設置された校正板が
各カラーセンサの位置まで自動的に移動する構成として
いる。このリニアモータの制御も第１ＣＰＵ（ＰＣ−９
８０１）が受け持っている。入力部としては、キーボー
ドやバーコードリーダなどの検査条件入力装置と搬送系
の開始／停止／前進／後進の指令制御するスイッチ入力
装置、色差変動グラフ表示を基準サンフプル品との色差
グラフにするか（例えば第３図では、スイッチＡ）、同
一シート状物内の色差変動グラフにするか（第３図で
は、スイッチＢ）を指定するための切り替えスイッチと
から構成されている。次に第２ＣＰＵは、複数個のカラ
ーセンサによる測色と、測色して得られたデータを処理
して、リアルタイムに第２表示部（グラフィックディス
プレイ）へ色差変動グラフとして表示する制御を行って
いる。このため測色（３個のカラーセンサ）とデータ表
示（３個分）を同時かつ逐次に行う必要があるので、第
２ＣＰＵ構成は計算機分野では、よく知られているマル
チタスク処理の出来る例えばＯＳ９（オペレーティング
システム）をベースとした６８２０８（モトローラ製）
プロセッサシステムを使用している。第１出力部は、検
査条件と詳細な数値的に解析したデータを必要に応じて
プリント出力する。第２出力部は測定が終了した時点
で、第２表示部に表示されている色差変動グラフをプリ
ント出力するものである。なお第１ＣＰＵと第２ＣＰＵ
とは、例えばＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続され、検査条
件、測色指令などの伝送や（第１ＣＰＵ→第２ＣＰ
Ｕ）、カラーセンサで得られたデータの伝送（第２ＣＰ
Ｕ→第１ＣＰＵ）などが双方向に行われる。また第２Ｃ
ＰＵと３個のカラーセンサもＲＳ２３２Ｃ通信回線で接
続され、指令データなどが双方向に伝送される構成であ
る。以上のように構成したので、シート状物の色差検査
をオンラインで行うことが容易に制御可能となり、測色
とデータ表示をリアルタイムで行えるなどの検査効率向
上がはかれる装置である。

【０００８】次に図４、図５のフローチャートに従って
本システムの機能を説明する。図４、図５のフローチャ
ートでは、第１ＣＰＵ側（例えばＰＣ−９８０１制御
側）と第２ＣＰＵ側（例えば６８０２０制御側）の動作
を分離して示した。第１ＣＰＵと第２ＣＰＵとはＲＳ２
３２Ｃ通信回線で接続されているので、フローチャート
内の第１ＣＰＵ側もしくは第２ＣＰＵ側から点線矢印の
方向へ、その時々の条件指令やデータが伝送されるもの
と定義する。第１ＣＰＵ側について説明すると、電源が
入ると初期状態が設定される。このとき第１ＣＰＵは、
接続されている周辺機器に異常がないかどうかを調べる
が、同時に色差変動グラフを指定する切り替えスイッチ
がどちらに設定されているかを調べる。その後検査条件
etcが入力される。入力ミスをなくすには出来る限り、
バーコード入力とし、検査日、検査時間などは第１ＣＰ
Ｕによる自動設定で行われる。また検査速度はあらかじ
め決められた値を入力しておき、必要な時のみ設定速度
を入力するのが効率的である。これらの条件がすべて設
定されれば第１ＣＰＵで設定された条件を第２ＣＰＵへ
伝送する。次に白色校正をおこなうかどうかを調べる。
これはカラーセンサの測色値の絶対値を校正するもので
あり、現在のカラーセンサと呼ばれているものについて
は必要な操作である。出来る限り測色前に行うのが原則
であるが通常の使用では１日に数回の校正で十分となっ
ている。この白色校正板は、図３に示したようにリニア
モータに固定されてあり、カラーセンサ３個の位置のと
ころまで移動するだけで良い。色差変動グラフ指定が基
準品との色差を表示するように設定されていれば基準色
校正を行う。基準色校正とは、複数個のカラーセンサが
同じ対象物を測色した場合に同じ測色値を示すように、
各カラーセンサの機器間誤差を小さくするために必要と
なる。この操作は使用するカラーセンサに応じて最適な
校正方法があるために、具体的な方法については言及し
ない。（例えば特開昭６２−１４２２３９などがある）
従ってここでは複数個のカラーセンサの機器間誤差をな
くす（厳密には最小とする）ための操作が基準色校正で
あると定義する。基準色校正は、測定対象物として基準
のサンプルを測色することであるのでこの時に得られる
測色値を基準色値として記憶装置に格納する。もしすで
に基準色校正が行われているならば、記憶装置から該当
するデータを検索し設定することになる。ここでは、Ｃ
ＩＥ Ｌ* ａ* ｂ* 表色系（１９７６）を用いて、基準
色値を（Ｌ0*ａ0*ｂ0*）で示している。第１ＣＰＵ側で
は、基準色値設定が基準色校正で行うか記憶装置からの
データ検索で行うかのどちらかの選択がなされる。最終
的に第２ＣＰＵ側から基準色値の設定確認信号が出され
た時点で、第１ＣＰＵ側の測色までの条件設定が終了す
る。色差変動グラフ指定が同一シート状物内の色差を表
示するように設定されている場合は搬送系や周辺機器に
異常がないことを確認して、検査開始信号がスイッチに
より入力されると、搬送系モニタがＯＮとなってシート
状物体が走行状態に入り同時に第２ＣＰＵ側へ測色開始
指令が伝送される。この場合のグラフ表示は種々考えら
れるが、例えば、走行開始して最初の測色データを基準
とする。つまりシート状物先頭の中央値を基準とする。
これで比較すべき値が設定できたのであるから、これ以
降は測色されるデータとこの先頭のデータとの色差を順
番に計算してグラフ表示を例えば良いことになる。カラ
ーセンサが実際に測色している間は、第１ＣＰＵ側の動
作はおもに搬送系の異常信号検知を調べるか、第２ＣＰ
Ｕから送られてくる測色データを受取り、そのデータを
記憶装置に格納するという動作を行う。異常信号が検知
されたら搬送系を停止し待機する。そうでない場合は、
測定が終了かどうかを調べる。終了信号が得られたら、
搬送系を停止し終了信号を第２ＣＰＵへ伝送して、必要
なデータを処理して第１出力部へプリント出力する。以
上のように第１ＣＰＵは、測色中に搬送系の制御を主に
つかさどるものである。なお第１表示部には、検査中、
検査条件etc が表示されたままの状態にあり、常に検査
員が内容を確認出来るようになっている。

【０００９】第２ＣＰＵ側について説明すると電源が入
ると、初期状態が設定される。第１ＣＰＵからの検査条
件（すなわち色差変動グラフ指定をも含めて）を受け付
けると次に白色校正の信号の有無を調べる。有りの場合
には、白色校正を行う。（実際の操作は使用するカラー
センサに依存するものであり、説明は省略する。）この
時本システムでは、白色校正板を各カラーセンサの位置
まで移動するリニアモータを備えてあり、順番に校正が
行える。終了すれば第１ＣＰＵへ終了信号を送付する。
次に色差変動グラフ指定がどちらであるのかを調べる。
もし基準サンプル品との色差ならば基準色校正の有無を
調べる。有りの場合は白色の場合と同様に基準サンプル
がリニアモータにより移動されて順番に校正が行われ
る。そしてこの時点で、第２ＣＰＵ側には、被測定物体
の色差を検査する基準色値（Ｌ0*, ａ0*,ｂ0*）が設定
される。この後設定確認信号を第１ＣＰＵへ送付して測
定前の設定が完了する。もし基準色校正がないならば次
に測定開始信号の有無を調べる。同一物体内の色差変動
グラフ表示であるならば、ただちに測定開始信号を調べ
る。測定開始信号を受け付けた後の第２ＣＰＵの動作
は、主にシート状物の測色点の識別を行い、複数個のカ
ラーセンサを同様に測色すること、また測色データを収
集処理して、それをリアルタイムに第２表示部上に色差
変動グラフとして表示することである。この時、本シス
テムの測色では、一定間隔で得られた複数個のデータを
まとめて１ブロックのデータとする方法をとっている。
例えば１ｍ間隔で５ポイント測色したデータを平均化
し、その平均測色値を走行した４〜５ｍの代表点とする
のである。このようにすれば、シート状物のような長い
検査物では実際には細かく詳細にデータを取り、表示と
しては、必要にしてかつ十分なデータ数の表示を行い、
またデータを圧縮して記録出来るというメリットもあ
る。なおシート状物の長さ測定には、搬送系モータにロ
ータリエンコーダ（図示しない）を取付け、よく知られ
たパルス数をカウントすることで計測することが出来
る。

【００１０】図６に２通りの色差変動グラフを示す。
（ａ）図は基準サンプル品との色差変動を示したもの
で、織物などの場合には反間色差変動と呼ばれている。
（ｂ）図は先頭個所を基準とした色差変動を示したもの
で、織物の場合は反内色差変動と呼ばれている。すなわ
ち仕向先、用途などにより、背広地などは反間色差を重
視し、シャツ地などは反内色差を重視するといったこと
に使われる。従って検査によってどちらにも対応出来る
ようにしたものである。そして設定長さに到達すれば、
測色終了の確認をとり、第２出力部（プリンタ）に第２
表示部に表示されている色差変動グラフをただちに出力
する。このような構成とすることにより検査効率は格段
に向上する。

【００１１】図７にこのような構成をもった毛織物色差
検査装置により出力された基準サンプル品との色差変動
グラフの一例である。長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物
を布速度３５ｍ／分で走行させた場合の検査結果であ
る。横軸は長さ（単位ｍ）、縦軸は色差値△Ｅがとって
あり、３個のカラーセンサが測色したデータが一定間隔
毎に記録されている。また下のグラフは縦軸を明度軸
（Ｌ* 軸）の色差にとって同様にプロットしたものであ
る。なお上記の数値などは必要に応じて出力される条
件、色差判定結果などの一例である。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シート状
物体の色差検査を行うにあたり、対象物の検査内容に応
じて、色差変動グラフの表示を基準サンプル品との色差
なのか、それとも同一シート状物内の色差なのかを選択
的に設定することが可能になり、リアルタイムで求めた
い色差（色ムラ、汚れetc ）検査結果が得られかつ極め
て効率の良いシート状物色差検査装置として使用するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラーセンサを用いた場合のオンライン色差
検査での一般的な検査手順を示すＧｅｎｅｒａｌ Ｆｌ
ｏｗ Ｃｈａｒｔである。

【図２】 本発明によるシート状物色差検査装置の基本
的なシステム構成ブロック図を示す。

【図３】 システム構成概念図を示す。

【図４】 本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャートを示
す。

【図５】 図４の続きの動作フローチャートを示す。

【図６】 色差変動グラフの２通りの表現について示し
た例である。

【図７】 本実施例での色差変動グラフの出力例であ
る。

【符号の説明】

１：第１ＣＰＵ、２：第１表示部、３：第１出力部、
４：搬送用駆動モーター、５：搬送系駆動制御入力部
（スイッチ）、６：検査条件等入力部（キーボード）、
７：第２ＣＰＵ、８：第２表示部、９：第２出力部、１
０：カラーセンサ、１１：白色校正板、１２：測定対象
物の基準サンプル、１３：リニアモータ、１４：ガイド
レール、１５：シート状物体、１６：色差変動グラフ指
定切替スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状物を帯状に走行せしめる搬送
   部、検査条件を入力する入力部、検査条件を表示する第
   １表示部、結果を出力する第１出力部を総括制御する第
   １ＣＰＵと、該シート状物の上方または下方に位置する
   複数個のカラーセンサと、該カラーセンサに接続し、か
   つ第１ＣＰＵとは通信回線で接続してなる第２のＣＰＵ
   により、カラーセンサの側色と読みとったデータを処理
   してシート状物の色差を検出し表示する第２表示部と、
   グラフ結果を出力する第２出力部の装置から構成されて
   なる色差検査装置において、検査シート状物の基準サン
   プル品に対する色差変動か、同一シート状物体内だけの
   色差変動グラフなのかのグラフ表示を選択する手段を備
   えたことを特徴とするシート状物色差検査装置。