JPS6211152A - 印刷物の検査装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は印刷物の検査＠置に係り、特に枚葉印刷機、輪
転印刷機、巻返し１機等において印刷物の品質良否を判
定して不良発生時にその報知を行う装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

印刷中の印刷物品質検査は印刷機の種類によって異なる
。オフセット枚葉印刷機、オフセット輪転印刷機の場合
はオペレータが抜き取り目視検査を行っており、またグ
ラビア輪転印刷機の場合は印刷物の速度に同期させてス
トロボを発光させ目視検査を行っている。さらに印刷終
了後は巻返し機により印刷物の表面検査のみ行うように
している。

このような目視検査から自動検査への移行が試みられ、
レーザ光源により印刷紙の幅方向を走査してその反射光
をフォトマル等の光重変換装置に受けて検査する方式と
か、撮像管、ＣＯＤセンサ等のイメージセンサを用いた
検査方式が提供されている。

しかしながら、これらの何れにしても実験室段階で良好
な検出精度を得ているに留まり、印刷現場で実用できる
ものはない。

例えばレーザ方式では光学系の調整が複雑でありしかも
精密を要するため印刷機近くの震動とか熱のある悪環境
では検出精度が保てない。またイメージスキャナ方式で
は広幅の原反を全幅検査する場合、被検査物からｗｉ像
部までの光路長が必要であり、検出部が大川りなものと
なる。さらに流れている印刷物を検査する場合は、搬送
系の精度が検出性能を左右し、特に流れ方向の速度変動
、幅方向の蛇行、上下方向のばたつき等の被検査物の位
置ずれはこれら方式では検査を不可能とする。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、印刷機も
しくは巻返し機において走行中の印刷物を位置ずれの影
響を受けることなく検査し得る印刷物の検査装置を提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的達成のため本発明では、印刷紙面を検査するた
めの画素同士を互いに重なり合うように設定してまず良
品データを取込んで基準データとし、次に被検査データ
を取込んで基準データと比較するようにし、しかもこの
比較は各画素比較を行った上で加算データ同士の比較を
行うようにしている。

これにより、走行中の印刷物では避は得ない位置ずれに
影響されることなく正確な検査を行うことができる。

〔実施例〕

以下に本発明を図示実施例に基すき詳細に説明する。

第４図は本発明にかかる検査装置をオフセット輪転印刷
１ａ１に設置した状態を示１説明図である。

巻取ロール３より繰り出された帯状の印刷紙２は、各印
刷ユニットで連続的に印刷されて排出される。信号検出
部１００で検出された信号は信号処理手段６００にて折
部鋸胴１０に取付ＧＪられた〇−タリーエンコーダ１１
０からのパルスにより同期がとられて検査処理が施され
る。なお、第４図では簡単のために信号検出手段１００
及び信号処理手段６００が印刷紙２の表面側に対応する
もののみが示されているが、同様の信号検出手段及び信
号処理手段が裏面側にも設けられている。

まず信号検出部１００の構造および信号検出手段につい
て説明する。

第１図は信号検出部１００の光学系構造を示したもので
、光源として印刷紙２の表面の巾方向に延びる検査領域
を照明するように印刷紙２の巾方向に設置された１本の
円柱状蛍光灯２１を具備づ。

ると共に、印刷紙２の中方向に直線状に配列されたチャ
ンネル１〜ｎの複数個のフォトダイオードＰＤ　（ＰＤ
ｌ、ＰＤ２．ＰＤ３．　・ＰＤｎ）で構成されており、
光源２１とフォトダイオードＰＤは、フォトダイオード
ＰＤから印刷紙２表面に下した垂線に対して光源２１が
角度θの位置にあり、光＋１１２１からの直接光がフォ
トダイオードＰＤにあたらない位置関係にあり、θ＝４
５°が好ましい。ここで光源２１は白色光源とし、光Ｅ
ｄが多く寿命の長い特性を有するものを用いることが望
ましく、信号処理が極めて高速で行われるので商業用型
［５０／６０１１ｚによって光量が変化してしまう一般
の蛍光灯や白熱灯等は使用不可能であり高周波点灯の蛍
光灯又は定電圧定電流の直流電源によって発光する白熱
灯等を用いる必要がある。印刷紙２の表面の検査領域か
らの反則光のみを通過し、この反）１光以外の光、例え
ば光源２１からの直接光を遮光するために、遮光箱２２
とスリット２３が設けてあり、光源２１からの光の開を
有効に使用したり、室内照明灯からの光等を遮光するた
めに、反射板２４と遮光板２５が設けられている。印刷
紙２の表面の検査領域からの反射光はスリット２３を通
過し、フォトダイオードＰＤに受光され、受光量に応じ
た電気信号に変換される。

フォトダイオードＰＤは分光感度特性として視感度特性
を有するものを用いる。このようなフォトダイオードに
よる印刷紙面の検査では、例えば横巾１０３０ｓ＋、周
囲６８５ｍの版胴サイズを有するオフセット輪転印刷機
で運転速度が７００（ｒ、ｐ、ｎ＋　）即ら８０００（
ｒｎＩＩＪ／ＳｅＣ〕のものに対し、印刷紙幅方向く第
１図（Ｂ）、第２図参照）に、２３ｍピッチでフォトダ
イオードＰＤ（ＰＤｌ、ＰＤ２．・・・ＰＤ４５）を４
５個第１図（Ｂ）に示すように並べ、１つのフォトダイ
オードによる印刷紙の検査面（視野、画素）ａｉｊが第
２図に示すように１辺２８ｒｌｊＭの正方形状の検査面
となり、隣り合う視野（例えばａ・　とａｉ２）が距１
１１ｔ５ｍだけ重なり合うように受光素子のピッチ２３
ｍが決定され、遮光箱２２とスリット２３が配設される
。さらに、印刷紙２自体が、印刷機により搬送される関
係で、第２図に示されるように印刷紙２の表面は１ライ
ンずつ順次検査されていくが、印刷紙２の流れ方向Ｚに
おいて印刷紙２表面を受光素子ピッチ２３＃ｌ＃Ｉ間隔
で１ラインずつ検査できるような処理回路を用い、かつ
、隣接する視野（例えばａ・、　とａ、７　）が７方向
に＋　　２　　　＋　　＋２ おいて５＃１オーバーラツプするような検査ができるよ
うにし、印刷紙２の表面全体を検査するものである。

ここで視野の大きさの決定手順について説明する。オフ
セット輪転印刷機において、走行中のウェブの蛇行すな
わち、ウェブの印刷幅方向の位置ずれ、また、印刷機の
印刷速度変動やウェアの伸縮等によるウェブ流れ方向の
位置ずれが発生し、さらに、正紙内においてもその色調
は変動している。

そこで、実際のオフセット輪転印刷機への本発明装置の
設置を想定し、正紙中のウェブの位置すれ、色調変動等
のシミュレーションテストを行なった結果、視野が小さ
いとウェアの位置ズレや色調変動の影響が大きいという
結果を得た。そこで、測定した位置ずれのデータをもと
にし、位置ずれによるセンサー視野内の濃度変動がセン
サー出力の数％以下となるように視野の大きさを決定し
、本発明装置の場合、２８Ｘ２８ＩＮＲ２のサイズの視
野とした。

また第５図（Ａ）に示すように、視野３１〜３６におい
て水タレ、油タレ、インキタレなどの欠陥３７が視野と
視野との間にまたがって発生した場合、視野の重なり合
いがないと、実際の大きさの欠陥の一部分だけが１つの
視野内にはまることになり、あきらかに検査性能が低下
する。従って第５図（Ｂ）に示すように本発明ｖｔ置で
は、印刷紙流れ方向および幅方向視野３８〜４５が重な
り合うような装置構造とし、その視野の重なり部分の大
ぎな単独の視野で検出可能な欠陥の大きざきざ程度とし
、本発明装置の場合５ｍとした。これにより欠陥４６は
各視野で欠陥全体か検出されるにうにできる。

その視野とオーバーラツプ量を示したのが、第２図であ
り、印刷紙２の表面が斜線で示される視野ａ１．（受光
素子によるひとつの検査領域）にＪ 分割されて検査される様子を示しており、視野ａ・・と
視野ａｉ２は印刷紙２の幅方向に距離Ｊ ｂだけオーバーラツプされ、視野ａ・、　と視野ａ　’
　ｒ　　は印刷紙流れ方向に距離すだけオーバー１＋２ ラップされ、一般に、各視野は、印刷紙流れ方向、幅方
向に隣接する８つの視野と重複している。また、Ｃ１は
受光素子ピッチを示し、Ｃ２は印刷紙流れ方向Ｚにおけ
る検査のピッチを示している。

なお、このフォトダイオードによる検査はロータリーエ
ンコーダ１１０からのタイミングパルスによりタイミン
グがとられて１ラインずつの検査がなされることになる
。

次に、上記の如く信号検出手段１００により検出された
信号に基づき印刷不良を検出する信号処理手段について
説明する。

第３図はこの信号処理部の構成を示したちのである。

上記検出手段により得られる被検査物からの反射光を電
気量に変換するフォトダイオード４０１ａと、フォトダ
イオード４０１ａから得られた光電流を電圧に変換する
ヘッドアンプ４０２とにより印刷物のＩＩａに応じた電
気量を形成する。

ヘッドアンプ４０２からのアナログ出力は破線で囲んで
示したデータ変換回路に送られ、デジタル信号に変換さ
れる。変換回路は、ヘッドアンプからのアナログ出力を
選択するマルチプレクサ４０３と、このマルチプレクサ
４０３で選ばれた信号を、キャリブレーション用フォト
ダイオード４２１からの信号により補正する元請変動補
正回路４２２と、この補正回路４２２の出力をある時刻
でサンプリング１、必要な時間だけデータを保持するサ
ンプル＆ホールド回路４０４と、データを保持している
間にアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコン
バータ４０５から成る。

このデータ変換回路により各フォトダイオードからのア
ナログ信号はデジタル信号に変換され、切換スイッチ４
０６で基準データメモリ４０７へ送られ記憶される。ま
たスイッチ４０６を切換えることにより基準データメモ
リ４０７から切りはなされ、減算回路４０７ヘデータが
送られる。次に、減算回路４０９により検査データと、
この検査データに対応する基準データメモリの内容を減
算し差を求める。

この差は、判定回路４１１に送られ予め許容値設定回路
４１０に設定しておいた許容値と大、小比較を行い許容
値よりも大と判定された場合は、この検査データに対応
する被検査面に欠陥があると判定し、エラー信号をアラ
ーム４１２に送り、不良が発生したことを印刷オペレー
タに指示する。

ここで用いた許容値について説明する。

刷本濃度の高い画素、低い画素に無関係にすべての画素
について同一レベルの許容値を与えると、濃度の高い画
素では低い画素に比べ検査性能が劣化する。そこで本装
置では、１１１ｍの高い画素での検出性能の劣化を防ぐ
ため、濃度の高い画素では濃度の低い画素に比べて小さ
い許容値を設定した。

その許容値は、各画素の基準値データにある同一比率を
掛けた値（相対許容値）とする。比率は位置ずれによる
濃度変動と内部ノイズにょる出力変動を加えてこれを越
える値とし、さらに品目別に許容できる色調変動分を加
えて設定する。

濃度レベルが高く、センサ出力が低いと上記比率を画素
データに掛けた場合許容値が数レベルとなりノイズ等の
影響で談判定を起し易くなる。

例えば画素データが２０レベルで比率が１０％の場合、
許容値は２レベルとなってしまう。

したがって、これを防ぐため許容値である値しく数レベ
ル）以下である画素があった場合それらの画素の許容値
を比率に関係なく強制的にＬレベルに設定する。

マルチプレクサ４ｏ３、サンプル＆ボールド回路４０４
、Ａ／Ｄコンバータ４０５、基準データメモリ４０７、
減算回路４ｏ９、加算回路４１７、判定回路４１１、基
準データ加算メモリ４１８、検査データ加算メモリ４１
９の動作タイミングは全てタイミング発生回路４１３に
より行なわれる。

このタイミング発生回路４１３は版１１の位相を検知す
るため、期用と同軸に取り付けられたＵ−タリーエンコ
ーダ４１５からのパルス数を位相検出回路４１４でカウ
ントし、絵柄の始まり及び紙の流れ方向分割パルスを発
生させてタイミング発生回路４１３へ送り、各回路を制
御する。

上記信号処理構成は次のような処理を行い、印刷物の良
否を判定する。

まず折部期用４１６に取り付けられたロータリーエンコ
ーダ４１５は、印刷物の１つの絵柄の先端が検査領域に
達したことを示す絵柄スター゛トパルスと、ｔＭＩＳ１
１回転に対しである角度回転した時に発生ずる回転パル
スとを出ツノする。絵柄スタートパルスは、位相検出回
路４１４で検出された後、タイミング発生回路４１３へ
送られ、この信号により各回路を初期設定し、いつでも
検査可能な状態にする。

次に期用４１６がある角度回転する狛に発生される回転
パルスの最初のパルスをタイミング発生回路４１３が受
けとると、タイミング発生回路４１３はまずマルチプレ
クサ４０３を切換え、フォトダイオード４０１ａの出力
信号を光は変動補正回路４２２へ送る。光■変動補正回
路４２２は光源の光量を検出するキャリブレーション用
フォトダイオード４２１とフォトダイオード４０１　ａ
の出力信号をアナログ演算し光量変動に対する検出デー
タの変動を除去し、サンプル＆ホールド回路４０４へ送
る。サンプル＆ボールド回路４０４はタイミング発生回
路４１３のサンプリング信号を受けとるとこの時刻のデ
ータを保持し、Ａ／Ｄコンバータ４０５へ送る。Ａ／Ｄ
コンバータ４０５は、タイミング発生回路４１３からの
Ａ／Ｄ変換スタート信号を受【Ｊとるとアナログデータ
をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄコンバータ４０
５が変換を終了するとＡ／Ｄ変換終了信号をタイミング
発生回路４１３へ送り、タイミング発生回路４１３はこ
の信号を受けとると、次のフォトダイオード４０１ｂの
信号を受けとるようにマルチプレクサ４０３の回線を切
換える。

Ａ／Ｄコンバータ４０５のディジタル出力はスイッチ４
０６を切換えることにより基準データメモリ４０７が、
減算回路４０９の何れかへ送られる。

基準データメモリ４０７へのデータ書き込みは、例えば
、印刷開始後オペレータが良刷本と判断した場合、基準
値入力の指示を与えるとスイッチ４０６は基準データメ
モリ４０７側へデータを送り基準データを記憶する。

検査の場合は、常に減算回路４０９側へ検査データを送
る。減算回路４０９は検査データとこの検査データに対
応する絵柄の位置と同じ基準データを基準データメモリ
４０７から呼び出し、両者の絶対値減算を行う。

この減算の結果は判定回路４１１へ送られ許容量設定回
路４１６に予め設定しておいた許容値と比較判定される
。もし、設定した許容値より減算値が大きければ検査デ
ータを不良と判定し、不良発生信号をアラーム４１２へ
出力する。

１画素の処理が終了すると、タイミング発生回路４１３
は位相検出回路からの次の回転パルスを受けとり、フォ
トダイオード４０１ｂの信号を処理するためリーンプル
＆ボールド回路４０４ヘサンプリング信号を送る。この
サンプリング信号の発生周期は印刷機速度に同期して発
生する。これは、ロータリーエンコーダ４１５からのパ
ルス数をカウントして発生させるため印刷速度が異なる
場合でも常に一つの絵柄内の分割数は等しくなる。

次にＡ／Ｄコンバータ４０５、減算回路４０９、判定回
路４１１と処理が行なわれる。このように各画素のデー
タを１つ１つ比較し良否の判定を行う各画素比較判定法
を採る。

また基準データ及び検査データは加算回路４１７へ送ら
れ、各々基準データ加算メモリ４１８、検査データ加算
メモリ４１９へ記憶され、１つの絵柄の終了侵、あるい
はある−宝船算数を越えた場合に、基準データ加算メモ
リ４１８と検査データ加算メモリ４１９の内容を減算回
路４２０で減算し判定回路４１１で許容値設定回路４１
０に設定した許容値と大小比較し、減算結果が許容値よ
り大きい場合、不良と判定しアラーム４１２へ信号を出
力する。このデータ加算、による判定方法は絵柄の濃度
がやや広い範囲で高くあるいは低（なっているが、各画
素比較では許容濃度値内に入ってしまうためいくつかの
データを加算することにより、ある範囲内で濃度が高く
、あるいは濃度が低くなっている傾向が強調されること
になり検出能力を向上させることにある。したがってこ
のデータ加算により判定機能がなくても各画素比較のみ
の検査でも装置としては充分機能する。

このように１つの絵柄について各画素判定、加算判定が
終了すると、タイミング発生回路４１３は、位相検出回
路４１４から絵柄スタートパルスを受けとり上記のよう
な検査を繰り返し行う。

なお、以上述べた説明は本発明の一実施例にすぎないも
のであり、本発明は何等この実施例に限定されることな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の実施
の態様を採ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、被検査印刷物の画素デ−タを取
込むにつき画素同士が互いに重なり合うように視野設定
された検出手段と、この検出手段によって取出した画素
データを予め良品印刷物から取出した基準データと各画
素比較および加算データ比較を行うようにしたため、走
行中の印刷物が位置ずれを起してもそれに対応して検査
を行うことができ、しかも検査粘度は充分に高いもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、信号検出手段の印刷紙に対して流れ方
向の説明図、第１図（Ｂ）は印刷紙に対して巾方向の説
明図、第２図は印刷物の走査の状態を示す説明図、第３
図は信号処理部の回路栴成を示すブロック図、第４図は
印刷機に本発明の検゛　査装回を取り付けた状態を示す
説明図、第５図（Ａ）は水タレ、油タレ、インキタレに
よる欠陥の説明図、第５図（Ｂ）は第５図（Δ）の欠陥
の検出方法の説明図である。 １・・・印刷機、２・・・印刷紙、３・・・巻取紙、１
００・・・信号検出部、１１０・・・ロータリーエンコ
ーダ、１０・・・折部期用、６００・・・信号処理手段
、２１・・・光源、２２・・・遮光箱、２３・・・スリ
ット、２４・・・反射板。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第１図 第２図 銅４図 第５図 手続ネｔｌｉ正書 昭和６０年９　月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 印刷物の表面を均一に照明する光源、およびそれぞれ視
   感度特性を持ち前記印刷物の走行方向と直角方向に互い
   に視野が重なり合うように配列され該印刷物からの反射
   光に応じた信号を形成する複数の受光素子を有し、走行
   中の印刷物から画素同士が重なり合った状態の画素デー
   タを取出す検出手段と、 この検出手段が良品印刷物から取出した画像データを基
   準データとして記憶する基準画素データメモリと、 前記検出手段が被検査印刷物から取出した検査データと
   前記基準画素データメモリの記憶内容とを比較して差を
   取出す第１減算回路と、 前記基準データもしくは検査データを所定画素数につき
   加算する加算回路と、 この加算回路からの基準データ加算値を記憶する基準デ
   ータ加算メモリと、 前記加算回路からの検査データ加算値を記憶する検査デ
   ータ加算メモリと、 前記基準データ加算メモリおよび検査データ加算メモリ
   の各記憶内容の差を取出す第２減算回路と、 前記各減算回路の出力を予め設定されている許容値と比
   較して良否判定する判定回路とをそなえた印刷物の検査
   装置。