JP2006105807A - 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周辺部の表面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
【解決手段】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、明部を面積の大きい順に順序づけし、面積の大きさが（ｍ＋１）番目以下（ｍは非印刷部の個数）となる明部を印刷欠陥とする。また、暗部を面積の大きい順に順序づけし、面積の大きさが（ｎ＋１）番目以下（ｎは印刷部の個数）となる暗部を印刷汚れとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透明な板ガラスあるいはプラスチックシートの表面に印刷された着色膜の、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、黒枠と呼称される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。色は大体が黒色であるが、黒色以外の色の着色膜を形成されることもある。

黒枠と称せられる着色膜は、透明板状体の表面の周辺部に印刷によって形成される。着色膜においては、塗膜中にはピンホールと呼ばれる印刷欠陥を生じることがあり、さらに、透明版状態の印刷をしない部分（以後非印刷部と称す）には、インキあるいはペーストが付着して印刷汚れが生じることがある。印刷欠陥や印刷汚れが生じたものは不良品となる。

着色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、着色膜が透明板状体の面の一部に形成されるような場合、ＣＡＤデータなどの着色膜を形成する部分を前もってデータとして与え、着色膜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着色膜分を有するものを、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、着色膜の形状が変化する毎に、サイズや着色膜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、一枚の着色膜が部分的に形成された透明板状体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、透明板状体の周辺部あるいは表面の一部に印刷により着色膜が形成される印刷物において、着色膜に生じる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。

本発明の印刷欠陥の検査方法は、着色膜が部分的に形成された透明板状体の検査方法において、散乱光を用いて着色膜が部分的に形成された透明板状体を照明し、該透明板状体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、明部を面積の大きい順に順序づけし、該順序づけされた明部に対して面積の大きさが（ｍ＋１）番目（ｍは非印刷部の個数）以下となる明部を印刷欠陥と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、本発明の印刷欠陥の検査方法は、前記の印刷欠陥検査方法において、非印刷部の面積あるいは／および位置を画像処理装置に登録し、該非印刷部が印刷欠陥として検出されないようにすることを特徴とする透明板状体の印刷欠陥検査方法である。

また、本発明の印刷汚れの検査方法は、着色膜が部分的に形成された透明板状体の検査方法において、散乱光を用いて着色膜が部分的に形成された透明板状体を照明し、該透明板状体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値化処理し暗明部を面積の大きい順に順序づけし、該順序づけした暗部に対して面積の大きさが（ｎ＋１）番目（ｎは着色膜の個数）の以下となる暗部を印刷汚れと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。

また、本発明の印刷汚れの検査方法は、着色膜の面積あるいは／および位置を登録し、該着色膜が印刷汚れとして検出されないように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欠陥および／あるいは印刷汚れの検査方法は、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、着色膜が部分的に形成された透明板状体を対象にする。

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。

本発明の検査方法は、図２、図３に示すような、着色膜をガラス板の周辺部に形成したものを検査の対象にして、着色膜が形成されている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が可能である。

なお、本発明の方法は、印刷の特性により、印刷欠陥のみあるいは印刷汚れのみを検査の対象としてもよい。

本発明の検査方法は、着色膜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や、着色膜が透明板状体の中央部のみあるいは中央部と周辺部との一部分に着色膜を形成する場合、さらには着色膜の中に非印刷部が存在するような着色膜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、着色膜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４は、着色膜が部分的に形成された透明板状体５０の着色膜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。

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。

次いで、２値化処理した画像の、明部の面積と暗部の面積とをステップ４０１で計算する。

図２や図３のような着色膜が部分的に形成された透明板状体では、画像処理によって、着色膜で囲まれている中央部分と、中央部を囲んでいる着色膜の部分、更に着色膜の外側の画像部分が、それぞれ明部、暗部、明部としてその面積が計算される。さらに、図４に示すような着色膜中のピンホール５３、非印刷部の中の印刷汚れ５４が、それぞれ明部、暗部としてその面積が計算される。

ステップ５０１で明部の面積を大きい順に並べる。次いで、ステップ５０２で、面積の大きい順に並べられた明部に対し、（ｍ＋１）番目以降の明部をピンホールなどの印刷欠陥として検出し、該明部の位置と面積などを出力する。ｍは、検査用画像における非印刷部の個数である。

出力は、画像処理装置の表示装置での表示や、画像処理装置にプリンターを設け、該プリンターで印刷するなどの適当な手段を用いて行えばよい。

ステップ６０１は、暗部を面積の大きい順に並べる。次いで、ステップ６０２で、面積の大きい順に並べられた暗部に対し、（ｎ＋１）番目以降の明部を印刷汚れとして検出し、該明部の位置と面積などを出力する。ｎは、着色膜の個数である。出力は、明部の場合と同様に、画像処理装置の表示装置での表示や、画像処理装置にプリンターを設け、該プリンターで印刷するなどの適当な手段を用いて行えばよい。

なお、図６のステップ５０１、ステップ５０２、ステップ６０１、ステップ６０２は、ステップ６０１、ステップ６０２、ステップ５０１、ステップ５０２の順に行ってもよい。

図２や図３の着色膜は１個なので、ｎ＝１であり、また着色膜に囲まれて非印刷部と着色膜の外側の命部があるので、ｍ＝２となり、ｍ＋１＝３となって、面積が大きい順に並べられた明部の３番目から、印刷欠陥として検出される。すなわち、３番目の面積以下の明部が印刷欠陥とされて、検出される。

また、ｎ＋１＝２なので、面積の大きい順に並べられた暗部の２番目以降の暗部が印刷汚れとして検出される。

図５は、面積の小さい非印刷部３２と着色膜３４を有する例である。着色膜３４は、バックミラーをフロントガラスに接着するための台座部分を形成する着色膜であり、非印刷部３２は、ワイパーセットマーク用の非印刷部である。

図５のような着色膜が部分的に形成された透明板状体では、ｍ＝３、ｎ＝２であり、ｍ＋１＝４で、４番目の面積以下の面積である明部が、印刷欠陥として検出される。また、ｎ＋１＝３であり、面積の大きさが３番目以下となる暗部が、印刷汚れとして検出される。ｍやｎは、画像処理装置にデータとして与えておくことが好ましい。

着色膜３４や非印刷部３２の面積は、通常検査の対象となる印刷欠陥や印刷汚れの面積に比較して、大きい場合が多く、ほとんど問題にならないが、検査で検出される印刷欠陥や印刷汚れの面積と同等の面積の非印刷部や着色膜が存在する場合は、それらの位置と面積を図６のステップ５０１の前までに、画像処理装置に登録しておき、非印刷部の場合はステップ５０１で、また、着色膜の場合はステップ６０１で登録された面積および／あるいは位置とで同定して、ステップ５０２あるいはステップ６０２で、印刷欠陥あるいは印刷汚れとして検出しないようにすることが望ましい。

検査用画像から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。

検査用画像を形成する画素が対応する面積は、ＣＣＤカメラで撮像するときに倍率によって決定される。従って、検出しようとするピンホールや印刷汚れの最小面積から、ＣＣＤカメラで撮像するときの画像の倍率を決定することが好ましい。

検査中の印刷されている透明板状体の速度は、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着色膜が部分的に形成されたガラス板を、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、本発明による検査装置を図１に示すように設置した。搬送装置として、搬送ベルトを用いた。該搬送装置の搬送速度は、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着色膜に形成し、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。

撮像するときの画像の倍率を調整して検査用画像を作成したところ、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側面図である。 周辺に着色膜が形成されている表示器用前面ガラスの平面図。 周辺に着色膜が形成されている自動車用窓ガラスの平面図。 図２に示す着色膜が部分的に形成された透明板状体に生じるピンホールと印刷汚れを模式的に示す平面図。 微少面積の非印刷部を有する自動車用窓ガラスの平面図。 画像処理のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 着色膜が形成された透明板状体
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
３２、３３ 非印刷部

Claims (4)

1. 着色膜が部分的に形成された透明板状体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、明部を面積の大きい順に順序づけし、該順序づけされた明部に対して面積の大きさが（ｍ＋１）番目（ｍは検査用画像における非印刷部の個数）以下となる明部を印刷欠陥と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. 非印刷部の面積あるいは／および位置を画像処理装置に登録し、該非印刷部が印刷欠陥として検出されないようにすることを特徴とする請求項１に記載の透明板状体の印刷欠陥検査方法。
3. 着色膜が部分的に形成された透明板状体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、暗部を面積の大きい順に順序づけし、該順序づけした暗部に対して面積の大きさが（ｎ＋１）番目（ｎは印刷部の個数）の以下となる暗部を印刷汚れと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。
4. 印刷部の面積あるいは／および位置を画像処理装置に登録し、該印刷部が印刷汚れとして検出されないようにすることを特徴とする請求項３に記載の透明板状体の印刷汚れ検査方法。

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