JP2000275187A - サインパネル検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カードに貼着したサインパネルに印刷欠陥等
がないか否かを検査するサインパネル検査装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明のサインパネル検査装置は、カー
ドに貼着されたサインパネル２１の欠陥の有無を検査す
る検査装置であって、規則的な繰り返しパターンを有す
るサインパネル面の画像信号をＣＣＤカメラ１１１によ
り入力する画像入力部１１と、画像入力部からの画像信
号を基準信号と比較処理して良否の判定を行う画像信号
処理部１２と、処理内容の表示を行うモニター部１３
と、からなることを特長とする。良否の判断は、基準信
号の画像信号の最大値および最小値を基準に設定するこ
ともでき、サインパネル面の画像信号値に一定値を加算
した値と一定値を減算した値により設定することもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックカードの
署名欄に使用する、サインパネルについて、サインパネ
ルの模様に汚れ等の印刷欠陥がないか否かを検査する検
査装置に関する。特にサインパネルをカードに転写した
後にカードを搬送して検査するサインパネル検査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】サインパネルは塩化ビニール等のプラス
チック基材フィルムの表面に筆記適性を持たせたもので
あり、裏面のヒートシール剤等によりカード表面に貼着
できる転写箔状に形成されていて、カードに転写した
後、カード使用者がその表面に署名してカード利用者で
あることを表示するパネルである。通常、サインパネル
の表面には署名の認識を妨げないような薄色の印刷イン
キで小さい文字や模様からなる２〜３ｃｍ以下の短周期
の規則的パターンが２次元方向に配列して印刷されてい
ることが多く、その表面にボールペン、鉛筆等で署名す
る。

【０００３】このようなサインパネルは印刷汚れや印刷
抜け等の欠陥が混入しないよう出荷前の検査が必要であ
るが、サインパネル面の文字等は加工工程の性格上、一
定の位置に一定の文字等が位置するように制御すること
はできないので、基準パターンと比較するような単純な
比較検査方法を行うことはできない。また、良品のサイ
ンパネル内の最も輝度が低い部分に比較してさらに輝度
が低い部分があった場合を不良とする検査方法では、薄
色の汚れやキズを検出することができない。上述のよう
な事情により、カードに転写した後にサインパネルの検
査を確実に行う適当な方法または装置が見出されず、人
間がカード一枚毎に目視で判断して行っているのが実状
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、目視による場
合は検査ミスが生じ易く、何より多大な人手を必要とす
る。さらに熟練度、検査員の主観の違いにより個人差が
生じ、また同一検査員でも体調や心理状態によって判定
がばらつくため、絶対的レベルが存在しないという問題
がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めのもので、人間が評価することに起因する不安定さを
排除し、高い信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）での安定した試
料の汚れ検査、品質の管理を行うことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明請求項１の発明は、カードに貼着されたサイン
パネルの印刷欠陥の有無を検査する検査装置であって、
規則的な繰り返しパターンを有するサインパネル面の画
像信号をＣＣＤカメラにより入力する画像入力部と、画
像入力部からの画像信号を基準信号と比較処理して良否
の判定を行う画像信号処理部と、処理内容の表示を行う
モニター部と、からなることを特長とするサインパネル
検査装置、にある。かかるサインパネル検査装置である
ため、精度の高い検査を行うことができる。

【０００７】上記課題を解決するための本発明請求項２
の発明は、請求項１記載のサインパネル検査装置におい
て、印刷欠陥のないサインパネル面をＣＣＤカメラで撮
影した際の幅方向の１ラインまたは１エリア毎の積分値
をサインパネルの対横方向座標ｘに図示した曲線を基準
信号とすることを特徴とする。かかるサインパネル検査
装置であるため、精度の高い検査を行うことができる。

【０００８】上記課題を解決するための本発明請求項３
の発明は、請求項２記載のサインパネル検査装置におい
て、対横方向座標ｘに図示した曲線を特定の関数ｆ
（ｘ）に近似させ、印刷欠陥に対する信号値の変動許容
値をΔｋとした場合に、信号値Ｓが、 関数ｆ（ｘ）の
最大値＋Δｋ＞Ｓ＞関数ｆ（ｘ）の最小値−Δｋの範囲
に全てある場合を欠陥無しとし、それ以外の場合を欠陥
有りとして良否の判定を行うことを特徴とする。かかる
サインパネル検査装置であるため、精度の高い検査を行
うことができる。

【０００９】上記課題を解決するための本発明請求項４
の発明は、請求項２記載のサインパネル検査装置におい
て、対横方向座標ｘに図示した曲線を特定の関数ｆ
（ｘ）に近似させ、印刷欠陥に対する信号値の変動許容
値をΔｋとした場合に、信号値Ｓが、 関数ｆ（ｘ）＋
Δｋ＞Ｓ＞関数ｆ（ｘ）−Δｋの範囲に全てある場合を
欠陥無しとし、それ以外の場合を欠陥有りとして良否の
判定を行うことを特徴とする。かかるサインパネル検査
装置であるため、より精度の高い検査を行うことができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の検査装置を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明のサインパネル検査装置の
構成を示す図である。図１のように、本発明の検査装置
１は、サインパネル２１の画像を入力する画像入力部１
１と、画像入力部からの画像信号を処理して、良／否の
判定を行う画像信号処理部１２と、処理内容の表示を行
うモニター部１３と、操作部１４とからなる。画像入力
部１１は、サインパネルからの反射光を受けて画像信号
に変換する部分で、カードのサインパネル部を撮影する
ＣＣＤカメラ１１１と、カード全面を均一な明るさで照
明する照明装置１１２と、カードを搬送する搬送装置１
１３と、から構成されている。ＣＣＤカメラ１１１はラ
インセンサまたはエリアセンサ１１１Ｓと集光レンズま
たは対物レンズ１１１Ｌ等を備え、サインパネル２１の
一定のエリアまたはライン２１Ｌからの反射光を計測す
るようにされている。ＣＣＤカメラとサインパネル間の
距離は、センサ１１１Ｓの長さとサインパネル２１の幅
とに応じて倍率調整、焦点合わせのために可変のもので
ある。

【００１１】画像信号処理部１２は、画像入力部１１か
らの画像信号を所定の方式により積分して、当該積分値
をサインパネル付きカードの搬送距離（すなわちサイン
パネルの横座標ｘ）に伴う信号変化値として出力するこ
とと、当該積分値が一定の許容値Δｋを超えた場合に不
良（ＮＧ）の判定を行う機能を有する。モニター部１３
は、サインパネル表面の状態を拡大表示することと、必
要により画像信号の変化を表示する。通常、画像信号処
理部１２とモニター部１３は、表示装置付きのパーソナ
ルコンピュータに適宜なソフトを搭載することにより所
定の機能を果たすことができる。操作部１４は、カード
毎に最初の検査エリアの座標位置を設定することと、読
み取り開始、読み取り終了信号を検査者が入力する部分
である。当該操作部にも、パーソナルコンピュータのキ
ーボード等を利用することができる。

【００１２】画像入力部１１の搬送装置１１３は、カー
ドを平面状態で安定した等速度で搬送できる機構のもの
が必要で、ＣＣＤカメラが画像入力する部分の前後でカ
ードをカード面の上下からローラで挟持して搬送するよ
うな機構が好ましい。サインパネル２１は、図２のよう
に、通常はカードの長辺に平行に貼着さているので、カ
ードの長辺が搬送ローラに直交して進行するようにする
こと、カードの初期位置の位置制御ができる機構を有す
ることも必要である。照明装置１１２は、サインパネル
部を均一に照明できるもので、通常はＣＣＤカメラの対
物レンズ１１１Ｌの両側に設置して設ける。図示はしな
いが、カードの照明部は周囲の搬送機構等の可動部の影
響を受けないよう密閉した照明環境で行うことが好まし
い。光源としては、蛍光灯、ハロゲンランプ等が使用さ
れ、一般的にはコストおよび性能面から黄緑色の蛍光灯
が多く使用される。

【００１３】ＣＣＤカメラ１１１は、１次元ラインセン
サー方式であってカードを搬送しながらサインパネルか
らの反射光を光電変換した電流値を出力するものであっ
ても良いし、２次元エリアセンサー方式であってカード
を搬送または停止した状態で出力するものであっても良
い。ただし、エリアセンサーの場合は広い範囲について
一度に撮影するものではなく、サインパネルの１〜２ｍ
ｍ毎に画像信号を積分できるものが好ましい。ＣＣＤカ
メラ１１１の１ラインの長さは、１５ｍｍ幅程度のサイ
ンパネルを撮影できれば良く、大きな面積を撮影できる
ものを必要としない。サインパネルには彩色されている
ものが多いことから、カラーカメラが好ましいが白黒カ
メラであってもよい。読取密度としては、２００／２４
０／３００／４００ドット／インチのものが標準化さて
いる。ＣＣＤカメラ１１１としては冷却型ＣＣＤカメラ
または普通のＣＣＤカメラを使用することができる。冷
却型ＣＣＤカメラの場合は、電子冷却方式等により冷却
して暗電流やノイズを無視できる程度にまで大幅に減少
させ、暗い領域での長時間露光が可能であり、積算光量
に対する画像信号の直線性が良好で、暗い領域を高画質
で鮮明に写し出すことが可能である。

【００１４】この条件下で、サインパネルの付いたカー
ド２をＣＣＤカメラ１１１下を等速度で搬送して反射光
を測定する。ＣＣＤカメラ下をサインパネルが通過する
とサインパネルが順次線状に走査されて反射光をＣＣＤ
センサー１１１Ｓが受光する。逐次の反射光は光電変換
されて画像信号処理部１２に送信される。画像信号処理
部１２において、ラインまたはエリアセンサーの単位走
査毎に積分値を算出する。サインパネルの基材自体は、
通常、白色かそれに近い色であるので、暗色の汚れがあ
れば反射光量は減少し、逆に白抜けがあれば反射光量は
増大することになる。

【００１５】図３は、サインパネルの不良の検出方法を
示す図である。図３（Ａ）は、欠陥の無い良品サインパ
ネル、図３（Ｂ）は、汚れ２１１のある不良品サインパ
ネル、図３（Ｃ）は印刷抜け、いわゆる白抜け２１２
のある不良品サンプルの信号変化を横方向座標ｘに対
して図示したグラフを示している。サインパネルの図柄
は通常は周期的な規則性を有する文字、模様等のパター
ンとなっているのでＣＣＤカメラからの信号を、その１
ラインまたは１エリアの信号２１Ｌを積分して横方向座
標ｘに対してプロットすると、欠陥の無いサインパネル
では、図３（Ａ）のようにカードの搬送に伴い規則的な
凹凸を有する波形を描くことになる。

【００１６】印刷欠陥の有無を判断する場合には、予め
欠陥の無い良品のサインパネルについて、当該正常な波
形を把握しておいて基準信号パターンとする。このよう
な波形は、結局、横方向座標ｘを関数とする正弦波か余
弦波としてあるいはこれら各種正弦波等の合成波として
関数ｆ（ｘ）で表現することができる。従って、ｆ
（ｘ）のとり得る最小値−Δｋをｋ₁ とし、最大値＋Δ
ｋをｋ₂ とし、当該ｋ₁ 値に達しないか、またはｋ₂ 値
を超える波形が現れた場合は印刷欠陥が生じていると判
定することができる。なお、Δｋは、ｋ₁ とｋ₂ の場合
で異なる値としてもよい。

【００１７】図３（Ｂ）の不良品サインパネルのよう
に、汚れ２１１がある場合は反射光量が低下するので波
形はｋ₁ 値を下回ることがあり、図３（Ｃ）の不良品サ
インパネルのように白抜け２１２がある場合は反射光
量が増加するので信号値Ｓの波形は、ｋ₂ 値を超えるこ
とが生じる。これらの場合には警告信号を発するか、カ
ードを集積装置から排除するような機構としておくこと
ができる。ｋ₁ 値、ｋ₂ 値は基準信号に接近しすぎて設
定すると実質的に欠点が無いのにカードを排除するよう
な誤動作が多くなり、逆に離れて設定すると欠陥品が混
入する危険が生じるので適宜な値に設定することが必要
になる。一般的には波形の変動幅が小さい方が安定した
検査を行うことができるので、印刷パターンもそのよう
なパターンが望ましい。

【００１８】図４は、サインパネルの不良の異なる検出
方法を示す図である。図３の印刷欠陥検出方法では関数
ｆ（ｘ）の最大値、最小値が大きい幅をとる場合は、そ
の変動値内で生じる小欠陥を検出できない場合が生じ
る。そこで不良品検出の基準値を関数ｆ（ｘ）の変化に
追従して変化するようにしたものである。例えば、白欠
陥の場合は、ｆ（ｘ）＋Δｋを、汚れの場合は、ｆ
（ｘ）−Δｋを基準とし、その範囲を信号値Ｓが超えた
場合を欠陥とすることができる。このようにすることに
より図４（Ｂ）の不良品サインパネルのように、小さ
な白欠陥２１３があっても検出でき、また、図４（Ｃ）
の不良品サインパネルのように、小さな汚れ２１４が
あっても不良品を排除することができる。この場合Δｋ
を０（ゼロ）に近く小さく設定すれば、結局、基準関数
ｆ（ｘ）が取り得る値に対して少しでも変動が生じた場
合を不良と判定することになるが、この場合は殆ど良品
が得られないというようなことにもなる。そこで、適宜
なΔｋ値を設定することが必要になる。

【００１９】図５は、本発明のサインパネル検査装置を
使用する場合の処理フローを示す図である。まず、モニ
ター画面により「画像内のサインパネルの座標抽出」
（Ｓ１）を行う。これはサインパネルの裁断される部分
によりパターンの横座標原点がカード毎に異なることに
なるからである。従って、パターンの特徴部分、例え
ば、「ＡＢＣ」の文字のＡの文字の左下部分がサインパ
ネルの下側の切断線に接する部分を横座標の原点とする
ように定める。こうすれば、原点位置から開始する関数
ｆ（ｘ）は一定の波形で変動することとなりこれを基準
信号とし得るからである。これにより、「座標位置設
定」（Ｓ２）を行う。次に、「読み取り開始」（Ｓ３）
を入力し、「１ラインの信号を縦方向に積分」（Ｓ４）
し、「積分した信号を横座標に対してプロット」（Ｓ
５）し、「不良品摘出基準信号との比較処理」（Ｓ６）
を行う。「不良品の有無を判定」（Ｓ７）した後、１枚
のカードの「読み取り終了」（Ｓ８）をする。Ｓ５とＳ
６さらにはＳ７の処理は平行処理してもよい。通常は、
多数のカードがあるので、この処理を繰り返すことにな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図１〜図３を
参照して説明する。 （実施例１）図３のようなカードのサインパネルを検査
するため、３板式カラーラインセンサカメラ（日本エレ
クトロセンサリデバイス株式会社「３ＣＬ２０４８
Ｂ」）をＣＣＤカメラ１１１として使用し、カメラから
の電気信号を、１ライン（２０４８×３（Ｒ，Ｇ，
Ｂ））毎の画像データとして積算して、アダプターを介
してパーソナルコンピュータのメモリに画像信号を入力
蓄積するようにした。上記において、３板式カラーライ
ンセンサとは、受けた光をプリズムで３色に分解しそれ
ぞれの色光を素子で光電変換する方式のカメラをいう。
なお、照明には、高周波蛍光灯光源を使用し、カードの
搬送は、カードをゴムローラに挟持して、１５ｃｍ／秒
の速度で、搬送させるようにした。また、カードの長辺
に正しく平行になるように搬送しカメラのライン読み取
り方向とカードの搬送方向が直交するようにした。

【００２１】あらかじめ、印刷欠陥のない良品サインパ
ネルを上記ＣＣＤカメラで測定して、１ライン毎の積分
値をサインパネルの横方向座標に対してプロット曲線を
基準信号としメモリに記憶させた。この基準信号と比較
し、基準信号＋しきい値Δｋを超える場合は、白欠陥、
すなわち印刷の抜けや白点があることとし、基準信号−
しきい値Δｋ以下となる場合を、印刷汚れ欠陥があるこ
ととしてサインパネルを検査した結果、印刷欠陥のある
カードを全て摘出することができた。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明のサインパネル検
査装置は、サインパネルのパターンの規則性を利用し、
その規則性から外れる印刷欠陥のあるサインパネルを摘
出することができ、簡易な構成によりカードに貼着され
たサインパネルの検査を高精度かつ確実に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のサインパネル検査装置の構成を示す
図である。

【図２】 サインパネル付きカードを示す図である。

【図３】 サインパネルの不良の検出方法を示す図であ
る。

【図４】 サインパネルの不良の異なる検出方法を示す
図である。

【図５】 本発明のサインパネル検査装置を使用する場
合の処理内容を示す図である。

【符号の説明】

１ サインパネル検査装置 ２ カード １１ 画像入力部 １２ 画像信号処理部 １３ モニター部 １４ 操作部 ２１ サインパネル １１１ ＣＣＤカメラ １１２ 照明装置 １１３ 搬送装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カードに貼着されたサインパネルの印刷
   欠陥の有無を検査する検査装置であって、規則的な繰り
   返しパターンを有するサインパネル面の画像信号をＣＣ
   Ｄカメラにより入力する画像入力部と、画像入力部から
   の画像信号を基準信号と比較処理して良否の判定を行う
   画像信号処理部と、処理内容の表示を行うモニター部
   と、からなることを特長とするサインパネル検査装置。
2. 【請求項２】 印刷欠陥のないサインパネル面をＣＣＤ
   カメラで撮影した際の幅方向の１ラインまたは１エリア
   毎の積分値をサインパネルの対横方向座標ｘに図示した
   曲線を基準信号とすることを特徴とする請求項１記載の
   サインパネル検査装置。
3. 【請求項３】 対横方向座標ｘに図示した曲線を特定の
   関数ｆ（ｘ）に近似させ、印刷欠陥に対する信号値の変
   動許容値をΔｋとした場合に、信号値Ｓが、 関数ｆ（ｘ）の最大値＋Δｋ＞Ｓ＞関数ｆ（ｘ）の最小
   値−Δｋ の範囲に全てある場合を欠陥無しとし、それ以外の場合
   を欠陥有りとして良否の判定を行うことを特徴とする請
   求項２記載のサインパネル検査装置。
4. 【請求項４】 対横方向座標ｘに図示した曲線を特定の
   関数ｆ（ｘ）に近似させ、印刷欠陥に対する信号値の変
   動許容値をΔｋとした場合に、信号値Ｓが、 関数ｆ（ｘ）＋Δｋ＞Ｓ＞関数ｆ（ｘ）−Δｋ の範囲に全てある場合を欠陥無しとし、それ以外の場合
   を欠陥有りとして良否の判定を行うことを特徴とする請
   求項２記載のサインパネル検査装置。