JP2006047078A - 透明板状体の印刷欠陥および／または印刷汚れの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷により透明板状体の表面の一部に塗膜が形成される印刷部と、塗膜が形成されていない非印刷部とを、検査の対象にして、印刷部のピンホールやかすれなどの印刷欠陥と、非印刷部分の印刷汚れを検出する方法および装置を提供する
【解決手段】透明板状体の表面の一部に印刷により着色膜あるいは導電線を形成した印刷物を散乱光を用いて印刷物を照明してＣＣＤカメラで撮像し、画像を暗部と明部とに２値化処理する。２値化処理した明部と暗部の面積を、予め与えられている基準面積と比較し、該基準面積よりもよりも小となるときの明部あるいは暗部を、印刷欠陥あるいは印刷汚れとして検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透明な板ガラス、プラスチックシートあるいはフィルムの表面の一部分に印刷された印刷の、印刷欠陥と印刷汚れとを検査するための検査方法に関する。

ディスプレイ用のカバーガラスや自動車の窓ガラスには、ガラスの周辺部を目隠しのために着色膜が形成されている。この着色膜はカラーペーストやインキをガラスに印刷して形成される。

また、自動車等の車両用窓ガラスには、通信用のアンテナ線としてあるいは防曇を目的とするヒータとして導電線が形成されている。導電線は、導電ペーストあるいは導電性インキを印刷によってガラスに形成される。

前記導電線は、防犯を目的とするガラス破損を検出するために、建築用の窓ガラスに形成されることもある。

これらの着色膜あるいは導電線は、透明板状体の表面の一部に印刷によって形成される。印刷部においては、塗膜や導電線の中にはピンホールと呼ばれる欠陥あるいは導電線の断線等の欠陥を生じることがあり、さらに、印刷をしない非印刷部には、インキあるいはペーストが付着して汚れが生じることがある。欠陥や汚れが生じたものは不良品となる。

塗膜のピンホールを検査する装置として、特許文献１に、スポット光を塗膜に照射し、その反射光あるいは透過光の強弱を検出する、ピンホールの欠陥検査装置が開示されている。この装置では、印刷部が透明板状体の面の一部に形成されるような場合、ＣＡＤデータなどの印刷部分を前もってデータとして与え、印刷部と非印刷部を区別させる必要がある。しかしながら、異なるサイズの透明板状体に印刷したものや多様な印刷部分を有するものを、同じ製造ラインで生産する場合には、透明板状体のサイズや、印刷部の形状が変化する毎に、サイズや印刷部の形状データを変える必要が有り、検査装置として用いることが困難である。

特許文献２には、ラインＣＣＤカメラで画像を読みとり、読みとった画像をランレングス符号化処理と連結性処理を行って、検査領域と非検査領域とに判別して検査する方法が開示されている。

建築用あるいは自動車用の窓に用いられるガラスは面積が大きく、これらに印刷された画像をラインレングス符号化処理および連結性処理をするには、一枚の印刷物の検査に長時間を要し、実用するには困難である。

特開平１−１９７６３９号公報 特開平５−４５３０１号公報

本発明は、印刷により透明板状体の表面の一部に塗膜が形成される印刷部と、塗膜が形成されていない非印刷部とを、検査の対象にして、印刷部のピンホールやかすれなどの印刷欠陥と、非印刷部分の印刷汚れを検出する方法を提供するものである。

本発明の透明板状体の印刷欠陥の検査方法は、印刷物が透明板状体の表面の一部に印刷により着色膜あるいは導電線を形成したものであり、該印刷物の画像をＣＣＤカメラで撮像し、該画像を２値化処理する、透明板状体の印刷欠陥の検査方法において、散乱光を用いて印刷物を照明し、印刷物の複数の画像を散乱光が透過する側からＣＣＤカメラで撮像し、該画像を合成して検査用画像とし、該検査用画像を暗部と明部とに２値化処理し、明部の面積が予め与えられている基準面積よりも小となるときの明部を印刷欠陥として検出することを特徴とする透明板状体の印刷欠陥の検査方法である。

また、本発明の透明板状体の印刷汚れの検査方法は、印刷物が透明板状体の表面の一部に印刷により着色膜あるいは導電線を形成したものであり、該印刷物の画像をＣＣＤカメラで撮像し、該画像を２値化処理する、透明板状体の印刷汚れの検査方法において、散乱光を用いて印刷物を照明し、印刷物の複数の画像を散乱光が透過する側からＣＣＤカメラで撮像し、該画像を合成して検査用画像とし、該検査用画像を暗部と明部とに２値化処理し、暗部の面積が予め与えられている基準面積よりも小となるときの暗部を印刷汚れとして検出することを特徴とする透明板状体の印刷汚れの検査方法である。

本発明の透明板状体の印刷の検査方法は、ガラスなどの透明板状体や透明なプラスチックフィルムに、印刷によって形成される着色膜や導電線のピンホールやかすれなどの印刷欠陥と、非印刷部の印刷汚れとを検出する検査手段を提供する。

本発明の検査方法は、透明板状体にスクリーン印刷あるいはオフセット印刷などの印刷方法によって、インキあるいはペーストを、透明板状体の表面の一部分に印刷した印刷物を対象にする。

そのような例として、フラットパネルディスプレーなどの大画面表示器の前面に用いられるカバーガラスや、自動車の窓に用いられるガラスがある。これらのガラスは、その周辺を接着材で固定されるため、ガラスの周辺部に着色膜を形成して、裏面側の状態が透過して見えないようにしているものである。

図２は、大画面表示器のカバーガラス１０であり、周辺に着色膜１２が形成され、中央は非印刷部１１である。図３は自動車の窓ガラス２０であり、周辺に着色膜２１が形成され、中央部は非印刷部２２である。

また、自動車などの車両用のガラスでは、ガラスの表面に付着する結露から視界を確保するために、ヒータとしての導電線や、電波を受信するためのアンテナとしての導電線が形成されている。このような導電線は、導電線と比較して幅の広い電極部や給電部と合わせて、導電性ペーストを印刷して形成される。

図４は、防曇ガラスあるいはアンテナガラスと呼ばれる自動車用窓ガラス４０であり、導電線４２と電極４１、４１´とがヒータとして、また導電線４３と給電部４４とが、アンテナとして、それぞれ導電ペーストを印刷し形成されている印刷物である。

建築に用いられるガラスにおいても、ガラスの破損を検知するための導電線を形成して、防犯などに用いられている。

本発明の検査方法は、図２から図４に示すような、着色膜あるいは導電線をガラス板に部分的に形成したものを対象にして、印刷部すなわち着色膜あるいは導電線が形成されている表面部分に生じるピンホールやかすれの印刷不良や、非印刷部すなわち着色膜あるいは導電線が形成されていない表面部分に付着したインキやペーストなどによる汚れを同時に検出することを目的とするものである。

本発明の検査方法は、着色膜や導電線が、ガラス板以外の透明な樹脂でなる板状体や透明なフィルムに形成された場合でも、有効な検査方法である。

図１は、本発明の検査方法を実施する装置の例を模式的に示すものである。ガラス板１は、その表面の一部に印刷により、着色膜あるいは導電線が形成されたものである。ガラス板1を、搬送ベルト３で搬送させ、搬送中に、ガラス板１の下方から、照明装置７によりガラス板１を照明する。

照明装置７は、光源２とそのカバー４で構成されているものが好適に用いられ、照明光８は、散乱光とすることが望ましい。散乱光とするには、光源２に細長の蛍光灯を好適に用いることができるが、高圧水銀灯、白熱灯などの点光源に近いものも使用可能である。光源２の発光が散乱光でない場合は、図示しない散乱板を用いて散乱光とする。

ガラス板１に対して、照明装置７の反対側に、ガラス板１を撮像するカメラ６が配設される。カメラ６は、フォトダイオードなどを直線状に並設したラインカメラ、通常のＣＣＤカメラなどを好適に使用することができ、透明板状体の搬送方向の全幅にわたり撮像できるように、必要に応じ複数台設ける。

さらに、照明装置７、ガラス板１およびカメラ６の周囲には、検査に不要となる光が入光しないように、適当な範囲で図示しない覆いを設けることが望ましい。

カメラ６で撮像される画像は、カメラ６に繋がれている画像処理器５で画像処理され、さらに、印刷欠陥と印刷汚れを検出する。

印刷欠陥は、印刷部に生じる印刷がされていないピンホールや十分な厚さで印刷されていないかすれであり、印刷汚れは、非印刷部にインキあるいはペーストが付着して生じる汚れである。図５は、印刷物５０の印刷部５２に生じるピンホール５３の欠陥と、非印刷部５２に生じる印刷汚れ５４を模式的に示すものである。

図１の画像処理器５には、ＣＲＴやＬＣＤ等の表示器でなる表示装置、ハードディスクやＩＣメモリーでなる記憶装置や演算装置、キーボドなどの入力装置で構成されているもので、例えばパーソナルコンピュタなどが使用できる。

画像処理器５は、図６に示すフローチャートに従って画像処理および印刷欠陥と印刷汚れを検出する。

ステップ１０１は、カメラで撮像した画像を取り込むステップである。ステップ２０１で、カメラ５から取り込んだ画像を、ガラス板１の画像として合成し、検査用画像を作成する。

取り込んだ画像において、画像のエッジ部から中央部に向かって画像の明るさを検出し、最初の明るさの変化する画素をガラス板のエッジとする。周辺に着色膜を印刷してなる印刷物では、エッジにおいて明から暗に変化する。また、周辺に着色膜がない印刷物においても、エッジで光が散乱されるので、画像は明から暗に変化し、エッジを検出できる。検査用画像の合成において、エッジ部が合成され、合成されたエッジ部により印刷物の形状が検出される。

ステップ３０１で、検査用画像を、画素を明と暗とに２値化処理する。ステップ４０１で、隣り合って明とされる画素を合成して明部とし、あるいは隣り合っている暗とされる画素を合成して暗部とし、明部および暗部のそれぞれの面積計算を行う。面積計算は、例えば、画素数と画素の面積との積によって求めることができる。

ステップ５０１は、多種類の印刷から非印刷部の面積範囲を求め、該面積範囲の最小値と、予測される印刷欠陥の面積の最大値とを参考にして、該最小値と該最大値との間で適当な面積を基準面積として選定し、予め画像処理装置の記憶装置に与えておき、該基準面積とステップ４０１で求められる明部の面積とを比較し、基準面積より大きい面積の明部を非印刷部とし、基準面積より小さい面積の明部をピンホールあるいは印刷のかすれ等の印刷欠陥とするプロセスである。

ステップ５０２は、検出された印刷欠陥の大きさと位置とを表示するプロセスである。

ステップ６０１は、多種類の印刷から印刷部の面積範囲を求め、該面積範囲の最小値と、予測される印刷汚れの面積の最大値とを参考にして、該最小値と該最大値との間で適当な面積を基準面積として選定し、予め画像処理装置の記憶装置に与えておき、該基準面積とステップ４０１で求められる暗部の面積とを比較し、基準面積より大きい面積の暗部を印刷部とし、基準面積より小さい面積の暗部を印刷の汚れとするプロセスである。

ステップ６０２は、検出された印刷汚れの大きさと位置とを表示するプロセスである。

検査用画像から求める暗部あるいは明部の面積は、検査用画像の１画素あたりの面積と画素数との乗算で求めることができるが、面積の代わりに画素数を代用して用いてもよい。

図６に示すステップ５０１と６０１の順序については、ステップ６０１の後にステップ５０１を実施するようにしてもよい。

図７は、周辺に黒枠と称せられる着色膜が形成されている自動車用窓ガラス３０である。図７に示す印刷物は、図３の印刷物に対して、下辺部にワイパーセットマーク用の非印刷部３２がある点で異なる。

図７に示すような微少面積の非印刷部は、ステップ４０１で用いる基準面積よりも小さい面積となり、非印刷部として認識させることが困難となる場合がある。

このような微少な非印刷部をピンホールとして検出しないようにする必要がある。同様に製品マークなどの微少な面積の印刷部がある場合についても、微小な面積の印刷部を印刷部として処理ができず、印刷汚れとして検出してしまう。

このようなステップ４０１で求められ明部あるいは暗部の面積が基準面積よりも小さい場合で、それぞれ印刷欠陥や印刷汚れではない場合、それらの位置を記憶装置に予め与えておいて、印刷欠陥あるいは印刷汚れとして検出しないようにしておくことが望ましい。

検査中の印刷されている透明板状体の移動速度は、１ｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましく、望ましくは０．５ｍ／ｓｅｃ〜１ｍ／ｓｅｃとする。

印刷されている透明板状体が静止している場合は、カメラと照明器を連動して移動させることにより、本発明の検査方法を実行することができる。

実施例１
スクリーン印刷機で印刷されたガラスを、搬送装置を用いて乾燥炉まで搬送する生産ラインにおいて、スクリーン印刷機の後に、印刷物を搬送する搬送装置があり、スクリーン印刷機の直後の搬送装置に、本発明による図１の検査装置を設置した。搬送装置として、搬送ベルトを用いた。印刷物の搬送速度は、１ｍ／ｓｅｃとした。

スクリーン印刷機で、ガラス板の周辺に黒色インキを印刷し、黒枠と称する目隠しのための着色膜を形成した。

ガラス板には、厚み３ｍｍ、サイズ１２００ｍｍ×６００ｍｍの板ガラスを用いた。また、黒枠の幅は、５０ｍｍ〜９５ｍｍの範囲で、印刷位置で幅の異なる黒枠とした。印刷面積は、約２６５×１０²ｍｍ²である。

さらに、本実施例では、検出が可能なピンホール欠陥と印刷汚れの大きさを調べるために、０．1ｍｍφ〜１．０ｍｍφの範囲で、０．１ｍｍずつ大きさの異なるピンホールを印刷部に形成し、非印刷部には、０．1ｍｍφ〜１．０ｍｍφの範囲で、０．１ｍｍずつ大きさの異なる円形のドットを印刷汚れとして形成した。

印刷後の搬送中のガラス板の下方から、蛍光灯でガラス板を照明し、ガラス板の上方からＣＣＤラインカメラで画像を取り込んだ。

ＣＣＤラインカメラで撮像した画像は、画像処理器を用いて、１枚のガラス板の画像として合成し、検査用画像とした。

さらに、検査用画像を、暗部と明部とに２値化し、暗部と明部との面積を求めた。次いで、１００ｍｍ²の面積を基準面積として、印刷部に形成したピンホールと非印刷部に印刷汚れとして形成したドットを、印刷欠陥あるいは印刷汚れとして検出させた。

検出の結果、０．２ｍｍφ以上の大きさのピンホールと、０．２ｍｍφ以上の大きさの印刷汚れとを検出できることが確認できた。

本発明の検査方法を実施する装置の概略図である。 周辺に着色膜が形成されている大画面表示器用前面ガラスの図。 周辺に着色膜が形成されている自動車用窓ガラスの図。 アンテナやヒータとして用いられる導電線が形成されている自動車用窓ガラスの図。 図２に示す印刷物に生じるピンホールと印刷汚れを模式的に示す図。 画像処理のフローチャートを示す図である。 微少面積の非印刷部を有する自動車用窓ガラスの図。

符号の説明

１ ガラス板
２ 光源
３ 搬送ベルト
５ 画像処理器
６ カメラ
７ 照明装置
８ 照明光
１２、２１、３１ 着色膜
４２、４３ 導電線
６１ 着色膜
６２ 非印刷部

Claims (2)

1. 印刷物が、透明板状体の表面の一部に、印刷により着色膜あるいは導電線が形成されたものであり、該印刷物の画像をＣＣＤカメラで撮像し、該画像を２値化処理する、透明板状体の印刷欠陥の検査方法において、散乱光を用いて印刷物を照明し、印刷物の複数の画像を散乱光が透過する側からＣＣＤカメラで撮像し、該画像を合成して検査用画像とし、該検査用画像を暗部と明部とに２値化処理し、明部の面積が予め与えられている基準面積よりも小となるときの明部を印刷欠陥として検出することを特徴とする透明板状体の印刷欠陥の検査方法。
2. 印刷物が、透明板状体の表面の一部に、印刷により着色膜あるいは導電線が形成されたものであり、該印刷物の画像をＣＣＤカメラで撮像し、該画像を２値化処理する、透明板状体の印刷汚れの検査方法において、散乱光を用いて印刷物を照明し、印刷物の複数の画像を散乱光が透過する側からＣＣＤカメラで撮像し、該画像を合成して検査用画像とし、該検査用画像を暗部と明部とに２値化処理し、暗部の面積が予め与えられている基準面積よりも小となるときの暗部を印刷汚れとして検出することを特徴とする透明板状体の印刷汚れの検査方法。

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