JP2007071541A

JP2007071541A - シリンダ撮像装置

Info

Publication number: JP2007071541A
Application number: JP2005255410A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Odoko; 正晃大床
Original assignee: OTOKO MACHINERY WORKS; OTOKO SEISAKUSHO KK
Current assignee: OTOKO MACHINERY WORKS; OTOKO SEISAKUSHO KK
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2007-03-22
Also published as: EP1760426A1; DE602006003158D1; EP1760426B1; US20070051258A1; EP2026061A1

Abstract

【課題】印刷工程に移る前段階において、シリンダ表面の画像を確認し、誤字、脱字及び色合い等のシリンダの状態を検査するシリンダ撮像装置を提供する。
【解決手段】シリンダを回転させて表面を撮像するシリンダ撮像装置であって、前記シリンダをその中心軸を水平にして支持するとともに前記シリンダの両端の外周下方に当接して前記シリンダを回転駆動する支持回転手段１２０及び１３０と、前記シリンダの表面を撮像する撮像手段２４０と、前記支持回転手段１２０及び１３０の回転速度に同期して前記撮像手段２４０による撮像を制御する駆動制御部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、グラビア印刷に用いるグラビアシリンダ、フレキソ印刷に用いるメッシュシリンダ、及びオフセット印刷に用いるスリーブシリンダ等のシリンダの表面の欠陥検査や色ずれの事前検査等のシステムに使用されるシリンダの表面を撮像するシリンダ撮像装置に関する。

グラビア印刷においては、金属製のシリンダに対し画像に応じた微小な凹部（セル）を形成して印刷版を形成し、当該セルにインクを充填して被印刷物に転写するようにしている。一般的なグラビアシリンダは、円筒状の鉄芯またはアルミ芯を機材とし、この表面にスタイラスと呼ばれるダイヤモンドバイトを用いて凹部が形成され、クロムメッキ等を施した後、バフ研磨を行い完成される。

このように形成されたグラビアシリンダは、印刷工程に入る前に、表面に傷があるか否かが確認される。この傷の確認は、特許文献１によれば、グラビアシリンダ表面に対し、光を照射し、グラビアシリンダ上の画像を、ＣＣＤカメラを用いて撮像することにより行っている（特許文献１）。

上記のような従来のグラビアシリンダ撮像装置は、グラビアシリンダの軸心を所定の回転軸に支持させ、グラビアシリンダを回転させている。そして、グラビアシリンダの回転に伴い、ＣＣＤカメラをグラビアシリンダの軸心と並列して移動させ、グラビアシリンダの表面を撮像する構成とされている。

特開平５−９３６９４号公報（段落００２９〜段落００４４、図８〜図１５）

しかしながら、従来技術においては、グラビアシリンダの軸心を回転軸として回転させているので、そのグラビアシリンダの径の大きさによってシリンダの周速が異なり、撮像するタイミングとシリンダの周速との同期がとれず、撮像されたシリンダ画像の分解能を低下させる恐れがある。また、グラビアシリンダは、その重量が２００ｋｇ程度あるため、人力によりグラビアシリンダを持ち上げ、所定の回転軸に設置することは困難である。

また、従来技術において、単色刷りの品質確認は、シリンダによる印刷前に、各シリンダ表面を撮像することにより行われている。これに対し、多色刷りの品質確認は、実際にシリンダ毎に異なる色のインクを載せ、そのインクを一枚の紙に重ねて配色した印刷物を目視することよってのみ確認されている。したがって、多色刷りの印刷物に不具合を発見した場合、印刷機を止め、シリンダを取り外し、シリンダの再製作が必要となり、生産力及びコストに大きな負担を与えることになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、シリンダの径の大きさによらず、シリンダの周速を一定に保ち、高分解能でシリンダ表面を撮像可能であり、そのシリンダを容易に回転可能な状態に設置できるシリンダ撮像装置を提供することを第1の目的とする。また、実際にシリンダ毎に異なる色のインクを載せて一枚の紙に重ねて配色された印刷物を目視する以前に、多色の印刷結果を確認可能であるシリンダ撮像装置を提供することを第２の目的とする。

本発明に係るシリンダ撮像装置は、シリンダを回転させて表面を撮像するシリンダ撮像装置であって、前記シリンダをその中心軸を水平にして支持するとともに前記シリンダの両端の外周下方に当接して前記シリンダを回転駆動する支持回転手段と、前記シリンダの表面を撮像する撮像手段と、前記支持回転手段の回転速度に同期して前記撮像手段による撮像を制御する駆動制御部と、を備えることを特徴とする。また、前記シリンダの径に応じて、該シリンダ表面と前記撮像手段との距離を一定に保つ撮像駆動手段を備えることが望ましい。

また、本発明に係るシリンダ撮像装置は、シリンダを回転させて表面を撮像するシリンダ撮像装置であって、前記シリンダをその中心軸を水平にして支持するとともに前記シリンダの両端の外周下方に当接して前記シリンダを回転駆動する支持回転手段と、前記シリンダの表面を撮像する撮像手段と、前記支持回転手段の回転速度に同期して前記撮像手段による撮像を制御する駆動制御部と、前記撮像した複数のシリンダ画像情報毎に単色の指定色を指定し、該指定色を指定された複数のシリンダ画像情報を重ね合わせて多色のシリンダ画像情報を合成する画像合成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、回転及び前記シリンダの外周下方に当接可能であるとともに前記回転により前記シリンダを回転可能である支持回転手段を備えているので、シリンダの周速が常に一定に保たれ、容易に、撮像するタイミングとシリンダの周速との同期がとれるので、高分解能でシリンダ画像を撮像可能となる。また、シリンダの軸心を所定の回転軸に設置する必要はなく、シリンダを支持回転手段の上に置くのみで回転可能とされるので、従来例と比較し、容易にシリンダを回転可能な状態に設置することができる。

また、本発明によれば、撮像した複数のシリンダ画像情報毎に単色の指定色を指定し、該指定色に指定された複数のシリンダ画像情報を重ね合わせて、多色のシリンダ画像情報を合成可能であるので、実際にシリンダ毎に異なる色のインクを載せ、一枚の紙に重ねて配色された印刷物を目視する以前に、多色の印刷結果を画像情報として確認することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の概略斜視図であり、図２は、図1の内部を投影した一部拡大斜視図である。

図１に示すように、このシリンダ撮像装置は、シリンダＳを設置可能な設置部１００と、設置部１００に対して上方に開閉可能に移動する撮像部２００と、設置部１００を傾動可能に支持する装置本体３００と、を備える。

設置部１００は、上方に開口を有する有底の直方体型に構成された筐体１１０と、筐体内に支持されるとともに回転可能な４つの回転ローラ１２０と、１つの回転ローラ１２０に動力を与える第１駆動部１３０と、を備える。例えば、第１駆動部１３０は、パルスモータ等である。この設置部１００は、装置本体３００に対し支軸ａを中心に傾動可能に支持されており、装置本体３００に設置されたアーム３２０（図３参照）により傾動可能に構成されている。すなわち、アーム３２０の端部に筐体１１０の底部が接続されており、アーム３２０の伸縮動作により、設置部１００が水平状態から略垂直状態になるまでの範囲で傾動可能に構成されている。また、回転ローラ１２０は、回動可能に軸支されたローラ形状であって、筐体１１０の底部に筐体１１０の長手方向にその軸方向をそろえて配置されている。そして、これら回転ローラ１２０の上部にシリンダＳが当接して載せられ、回転ローラ１２０の一つは、第１駆動部１３０により回動し、その他の３つの回転ローラ１２０は、シリンダＳの自重により回転可能とされている。

したがって、上記のような構成から、４つの回転ローラ１２０、及び第1駆動部１３０によりシリンダＳの両端の外周が支持され回転されるので、シリンダＳの径が、大小異なる場合であっても、第1駆動部１３０の回転数を変えることなく、常に一定の周速でシリンダＳを回転させることが可能である。また、シリンダの両端の外周を支持するので、シリンダの絵柄の形成された部分に傷を付けることはない。

撮像部２００は、筐体１１０に開閉可能に設けられた筐体１１０方向に開口を有する直方体型の蓋部２１０と、蓋部２１０の内面に取り付けられたシリンダＳを照明する２つの照明部２２０と、蓋部２１０の上面内側に配置された上下方向に伸縮可能な第２駆動部２３０と、第２駆動部２３０の下方に取り付けられたシリンダＳの画像を撮像するＣＣＤカメラ２４０と、を備える。このＣＣＤカメラ２４０は、ＣＣＤラインセンサーカメラであり、シリンダＳの長手方向を一度にスキャンすることが可能である。また、第２駆動部２３０は、シリンダＳに対して、上下方向に移動可能であり、例えば、パルスモータの駆動により移動可能に構成されている。ここで、ＣＣＤカメラ２４０、及び照明部２２０をシリンダＳの下方に設ける構成とすれば、シリンダＳの表面に付着した異物が、シリンダＳの回転と共に、落下する可能性がある。したがって、図２に示すようにＣＣＤカメラ２４０、及び照明部２２０は、シリンダＳの上部である蓋部２１０の内面、すなわち異物が付着する可能性の低い、クリーンな箇所に配置されている。

装置本体３００は、設置部１００を支持する基台３１０と、設置部１００を傾動させるアーム３２０（図３参照）と、本装置の駆動及び撮像を制御する制御部３３０（図４参照）と、撮像部２００により得られた画像を合成する画像編集部３４０（図４参照）と、制御部３３０に制御命令を入力するキーボード等の入力部３５０と、制御情報及び画像情報を表示するＣＲＴ等の表示部３６０と、を備える。

次に、図３を参照して、このシリンダ撮像装置によるシリンダＳの設置、撮像、及び取り外しの概要を説明する。まず、同図（ａ）において、基台３１０に対して略９０度に筐体１１０を傾動させ、この状態において筐体１１０にシリンダＳを設置する。次に、入力部３５０に入力に基づき、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、筐体１１０を基台本体３１０に対して平行な状態に戻し、撮像部２００を側方からスライドさせて、設置部１００の上方に撮像部２００を位置させて、第1駆動部１３０により回転ローラ１２０を介してシリンダＳを回転させながら、シリンダＳの撮像が行われる。撮像が終了すれば、同図（ｄ），（ｅ）に示されるように、同図（ａ），（ｂ）と逆の制御が実行され、シリンダＳの取り外しを行う。以上で、一本のシリンダＳを設置、撮像及び取り外す工程は完了する。印刷画像が、多色刷りである場合は、シリンダＳの数に応じて上記設置、撮像、及び取り外しを繰り返す。

次に、図４を参照して、シリンダ撮像装置の制御部３３０及び画像編集部３４０の構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の機能ブロック図である。

まず、制御部３３０において、管理部３３１は、入力部３５０から検査の初期条件の情報が入力される。ここで初期条件としては、シリンダの長さ、シリンダの径、などである。駆動制御部３３２は、管理部３３１から出力された初期条件に基づき、第１駆動部１３０の駆動速度を決定したり、或いは、ＣＣＤカメラ２４０の撮像するタイミングを決定するタイミング信号を発信するタイミング信号発生部３３３と、を関連づけて駆動を制御したりする。すなわち、タイミング信号発生部３３３は、駆動制御部３３２への発信と同期して、駆動制御部３３２の他に、撮像制御部３３４にも信号を発信し、ＣＣＤカメラ２４０のキャプチャタイミングをシリンダＳの回転と同期させる。また、駆動制御部３３２は、管理部３３１からの制御信号に基づき駆動可能であり、入力部３５０より入力されたシリンダＳの径に合わせて第２駆動部２３０を駆動させ、シリンダＳとＣＣＤカメラ２４０との距離を一定に保つ。また、同様に、駆動制御部３３２は、管理部３３１からの制御信号に基づき、アーム３２０を駆動させ、筐体１１０を傾斜させる。

次に、画像編集部３４０において、二値化処理部３４１は、ＣＣＤカメラ２４０より撮像されたシリンダＳの平面画像を二値化し、画像メモリ３４２に格納する。画像合成部３４３は、画像メモリ３４２に格納された各平面画像を読み出し、撮像されたシリンダＳに載せるインクの色に対応する単色に画像のドットを配色し、配色した複数枚の単色シリンダ画像を重ね合わせる処理を実行する。なお、上記、二値化レベル、シリンダ画像に施す配色は、入力部３５０の入力に基づき実行される。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の撮像及び撮像された画像の編集について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の撮像及び画像編集を示すフローチャートであり、図６は、その撮像及び画像編集を示す概要図である。

まず、上記図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、シリンダＳを設置部１００に設置し、その上から撮像部２００を被せ、撮像可能な状態とする（Ｓ１）。上記Ｓ１の工程が完了すれば、図６（ａ）に示されるように第２駆動部２３０を駆動し、ＣＣＤカメラ２４０及び照明部２２０をシリンダＳに対して上下方向（図６（ａ）の符号Ａ１）の、例えば、ＣＣＤカメラ２４０の解像度が最も高くなる距離に移動させる（Ｓ２）。高さ調整の後、第１駆動部１３０により回転ローラ１２０を回転させると共に、シリンダＳを回転させ（図６（ａ）の符号Ａ２）、タイミング信号発生部３３３により、第１駆動部１１０の回転速度に関連付けて、撮像するタイミングを調整しつつ、ＣＣＤカメラ２４０によりシリンダＳの表面を撮像する（Ｓ３）。撮像したシリンダＳの表面画像は、二値化処理部３４１において、二値化され（Ｓ４）、二値化された画像はシリンダＳに対応した単色を配色され、画像メモリ３４２に保存される（Ｓ５）。Ｓ１からＳ５までの工程が完了すれば、例えば、表示部３６０に表示される「次のシリンダを撮像するか否か？」の質問に対する選択枝「Ｙｅｓ」、「Ｎｏ」を入力部３５０により選択する（Ｓ６）。選択枝「Ｙｅｓ」を選択すれば（Ｓ６、Ｙｅｓ）、上記図３（ｄ）及び図３（ｅ）に示したように、シリンダＳを取り出し、Ｓ１からＳ６の工程を繰り返し行う。

撮像された全ての画像に対してＳ４及びＳ５の画像処理が実行され、複数のシリンダＳの単色画像データが画像メモリ３４２に格納される。そして、Ｓ６の工程において、選択枝「Ｎｏ」を選択すれば（Ｓ６、Ｎｏ）、図６（ｂ）に示されるように、複数のシリンダＳの単色画像データ４１０ａ乃至４１０ｄは、画像合成部３４３により重ねあわされ、例えば、ＣＭＹＫＴＩＦＦの合成カラー画像データ４２０として、画像メモリ３４２に保存される（Ｓ７）。この合成カラー画像データ４２０は、表示部３６０に表示される。また、図６（ｃ）に示されるように、画像合成部３４３から合成カラー画像データ４２０をプリンタ３７０へ出力し、紙媒体等として出力することも可能である。

以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。例えば、第１駆動部１３０により駆動させる回転ローラ１２０は１つに限られず、２以上駆動させる構成であっても良い。また、回転ローラ１２０も４つに限られず、４つ以上であっても良い。

本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の概略斜視図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の図1の内部を投影した一部拡大斜視図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置のシリンダの設置、撮像及び取り外しの概要を説明する図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の機能ブロック図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の撮像及び画像編集を説明するフローチャートである。本発明の一実施形態に係るシリンダ撮像装置の撮像及び画像編集を説明する概念図である。

符号の説明

１００…設置部、１１０…筐体、１２０…回転ローラ、１３０…第１駆動部、２００…撮像部、２１０…蓋部、２２０…照明部、２３０…第２駆動部、２４０…ＣＣＤカメラ、３００…装置本体、３１０…基台、３２０…アーム、３３０…制御部、３３１…管理部、３３２…駆動制御部、３３３…タイミング信号発生部、３３４…撮像制御部、３４０…画像編集部、３４１…二値化処理部、３４２…画像メモリ、３４３…画像合成部、３５０…入力部、３６０…表示部、３７０…プリンタ

Claims

シリンダを回転させて表面を撮像するシリンダ撮像装置であって、
前記シリンダをその中心軸を水平にして支持するとともに前記シリンダの両端の外周下方に当接して前記シリンダを回転駆動する支持回転手段と、
前記シリンダの表面を撮像する撮像手段と、
前記支持回転手段の回転速度に同期して前記撮像手段による撮像を制御する駆動制御部と、
を備えることを特徴とするシリンダ撮像装置。
前記シリンダの径に応じて、該シリンダ表面と前記撮像手段との距離を一定に保つ撮像駆動手段を
備えることを特徴とする請求項１記載のシリンダ撮像装置。
シリンダを回転させて表面を撮像するシリンダ撮像装置であって、
前記シリンダをその中心軸を水平にして支持するとともに前記シリンダの両端の外周下方に当接して前記シリンダを回転駆動する支持回転手段と、
前記シリンダの表面を撮像する撮像手段と、
前記支持回転手段の回転速度に同期して前記撮像手段による撮像を制御する駆動制御部と、
前記撮像した複数のシリンダ画像情報毎に単色の指定色を指定し、該指定色を指定された複数のシリンダ画像情報を重ね合わせて多色のシリンダ画像情報を合成する画像合成部と、
を備えることを特徴とするシリンダ撮像装置。