JP2010190820A - 印刷物品質検査装置及びその光学配置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷物の端部であっても印刷物の状態を適切に確認し得る印刷物品質検査装置及びその光学配置方法を提供することを目的にする。
【解決手段】印刷物１に対してライン状の照射光を照射する照明手段３と、該照明手段３の照射光により印刷物１で反射された反射光を検出して印刷物１の画像情報を取り込む撮影手段とを備える印刷物品質検査装置であって、照明手段３は、印刷物１の横幅Ｗより長いライン状の照射光を生じる光源５と、印刷物１の横幅Ｗより長い全長を有して光源５の照射光を拡散させる拡散板６と、拡散板６からの照射光を印刷物１へ照射し且つ印刷物１からの反射光を透過するビームスプリッタ７とを備え、照射光を印刷物１の横幅Ｗ方向外側から印刷物１の端部１ａへ照射するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷物の品質を検査する印刷物品質検査装置及びその光学配置方法に関する。

一般に、枚葉印刷機等の所定位置には、印刷終了直後の圧胴上に在る印刷物の汚れや色むら等の異常をインラインで検出する印刷物品質検査装置を備えている。

印刷物品質検査装置は、印刷物を圧胴上で照らすよう配置された照明手段と、照明手段の照射光により印刷物で反射された反射光を検出して印刷物の画像情報を直線状に取り込む撮影手段と、印刷物を圧胴に押え付けるエア噴出手段と、撮影手段から入力された画像情報を処理してインラインで印刷物の異常を検査するように構成された画像処理手段とを備えている。

撮影手段は、ＣＣＤカメラ等で構成されており、撮影手段の撮影方向は印刷面に対して垂直の方向に配置されている。

照明手段は、光源と、所定の湾曲面を備えた楕円面反射鏡とを備えており、光源により生じた照射光を、楕円面反射鏡の反射面により圧胴の軸方向に沿う直線状に集光して照射するようになっている。また照明手段は、撮影手段の撮影方向と干渉しないよう照射光を印刷物に対して約４５°の角度で照射するようになっている。

画像処理手段は、撮影手段で取り込んだ画像情報の画像信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータと、印刷物が正常である場合の基準信号を記録する基準メモリと、Ａ／Ｄコンバータからの画像信号と基準メモリからの基準信号を比較するＣＰＵとを備え、ＣＰＵには、圧胴の回転数を検出するパルスジェネレータ、比較結果等の情報を表示する表示手段、検査開始等の情報を入力する入力手段が接続されている。

印刷物品質検査装置で印刷物を検査する際には、圧胴の回転に伴って移動する印刷物を撮影手段により撮影して印刷物の画像情報を取り込み、取り込んだ画像情報の画像信号をＡ／Ｄコンバータを介してＣＰＵに送り、ＣＰＵで画像情報の画像信号と基準メモリの基準信号とを比較して印刷物の異常を検出している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１３６５８５号公報

しかしながら、印刷物に金属光沢の箇所がある場合には、照明手段からの照射光が金属光沢で全反射して撮影手段への光が無くなり、金属光沢の部分が黒色となって印刷物の状態を確認することができないという問題があった。また照明手段の照射光は、印刷物の所定幅の平面と、印刷物の撮影位置との交線全体を照射する必要があるため、照射光を一方向から直線状に照射する構成では、印刷物の端部に金属光沢の箇所がある場合に反射光が撮影手段に十分に入射せず、印刷物の品質を適切に確認することができないという問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、印刷物の端部であっても印刷物の状態を適切に確認し得る印刷物品質検査装置及びその光学配置方法を提供することを目的としている。

本発明は、印刷物に対してライン状の照射光を照射する照明手段と、該照明手段の照射光により印刷物で反射された反射光を検出して印刷物の画像情報を取り込む撮影手段とを備える印刷物品質検査装置であって、
前記照明手段は、印刷物の横幅より長いライン状の照射光を生じる光源と、印刷物の横幅より長い全長を有して光源の照射光を拡散させる拡散板と、該拡散板からの照射光を印刷物へ照射し且つ印刷物からの反射光を透過するビームスプリッタとを備え、前記照射光を印刷物の横幅方向外側から印刷物の端部へ照射するように構成したことを特徴とする印刷物品質検査装置、に係るものである。

本発明において、撮影手段から印刷物までの焦点距離を設定した際に、撮影手段から印刷物の横方向の端部までの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物の横方向の端部からビームスプリッタまでの距離をａとし、ビームスプリッタから拡散板までの距離をｂとし、
印刷物の横幅より長い拡散板の延長部分の距離を、少なくとも（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定することが好ましい。

本発明において、前記光源は、ライン状の照射光を発するようにＬＥＤを直線上に並べて構成されることが好ましい。

本発明は、印刷物の横幅より長いライン状の照射光を生じる光源と、印刷物の横幅より長い全長を有して光源の照射光を拡散させる拡散板と、該拡散板からの照射光を印刷物へ照射し且つ印刷物からの反射光を透過するビームスプリッタと、印刷物で反射された反射光を検出して印刷物の画像情報を取り込む撮影手段とを備える印刷物品質検査装置の光学配置方法であって、
撮影手段から印刷物までの焦点距離を設定した際に、撮影手段から印刷物の横方向の端部までの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物の横方向の端部からビームスプリッタまでの距離をａとし、ビームスプリッタから拡散板までの距離をｂとし、
印刷物の横幅より長い拡散板の延長部分の距離を、少なくとも（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定することを特徴とする印刷物品質検査装置の光学配置方法、に係るものである。

本発明によれば、印刷物の横幅より長いライン状の照射光を生じる光源と、印刷物の横幅より長い全長を有して光源の照射光を拡散させる拡散板と、拡散板からの照射光を印刷物へ照射し且つ印刷物からの反射光を透過するビームスプリッタとにより、照射光を印刷物の横幅方向外側から印刷物の端部へ照射するので、印刷物の端部に金属光沢の箇所があり且つ照射光が全反射する場合であっても、全反射の反射光が撮影手段へ入射し、印刷物の端部でも印刷物の品質を適切に確認することができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の印刷物品質検査装置及びその光学配置方法の実施の形態例を示す概念図である。 本発明の印刷物品質検査装置及びその光学配置方法の実施の形態例であって側方から見た状態を示す概念図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。 照射光が撮影手段に入射する状態を示す概念図である。

以下、本発明を実施する形態例を添付図面を参照して説明する。
図１〜図５は本発明の印刷物品質検査装置及びその光学配置方法を実施する形態例である。

実施の形態例の印刷物品質検査装置は、印刷物１を圧胴２上で照らすよう配置された照明手段３と、照明手段３の照射光により印刷物１で反射された反射光を検出して印刷物１の画像情報を直線状に取り込む撮影手段４と、印刷物１を圧胴２に押え付けるエア噴出手段（図示せず）と、撮影手段４から入力された画像情報を処理してインラインで印刷物１の異常を検査するように構成された画像処理手段（図示せず）とを備えている。

撮影手段４は、一台または複数台の広角のＣＣＤカメラで構成されており、撮影手段４の撮影方向が印刷面に対して垂直の方向（圧胴２の軸心方向で図１のＺ軸）に向くように配置されている。

照明手段３は、印刷物１の横幅Ｗより長いライン状の照射光を生じる光源５と、印刷物１の横幅Ｗより長い全長を有して光源５の照射光を拡散させる拡散板６と、拡散板６からの照射光を印刷物１へ照射し且つ印刷物１からの反射光を透過するビームスプリッタ７とを備えている。

光源５は、直線状に複数個の白色のＬＥＤ（発光ダイオード）８を並べて構成されると共に、照射方向が、印刷面の上方で撮影手段４の撮影方向に対して垂直になるように配置されている。また直線状の光源５は印刷物１の横幅Ｗより長く構成され、印刷物１の横幅Ｗより長い光源５の延長部分を、印刷物１の両側に配置するようにしている。更に光源５のＬＥＤ８は、光の広がりを一定の範囲に制限するように指向特性を有するもので、光度の高いものを使用している。ここで印刷物１の横幅Ｗとは印刷物１の進行方向に対して垂直な方向の紙面の幅を示している。

拡散板６は、光源５のＬＥＤ８の照射側の前面に位置し、拡散板６に入射した光が各方向に反射されるようになっている。また拡散板６は、光源５の長手方向の長さと略同じ長さを有するように印刷物１の横幅Ｗより長く構成され、印刷物１の横幅Ｗより長い拡散板６の延長部分を、印刷物１の両側に配置するようにしている。更に拡散板６は、光を拡散するならばフロスト型の拡散板、オパールガラスの拡散板等でも良く、その種類を特に制限するものではない。

ビームスプリッタ７は、撮影手段４の撮影方向と、光源５及び拡散板６からの照射方向との交点に位置し、照射方向に対して約４５°下向きに傾斜して配置されており、入射した光の一部を下方へ反射し、下方からの光を撮影手段４へ透過するように構成されている。またビームスプリッタ７は、印刷物１の横幅Ｗより若干長く構成され、印刷物１の横幅Ｗより長いビームスプリッタ７の延長部分を、印刷物１の両側に配置するようにしている。更にビームスプリッタ７は、プリズム型、平面型、ウェッジ基板型でも良く、その種類を特に制限するものではないし、ハーフミラーでも良い。

ここで、撮影手段４、拡散板６、ビームスプリッタ７を配置する光学配置方法について説明すると、撮影手段４から印刷物１までの焦点距離を設定した際に、撮影手段４から印刷物１の横方向の端部１ａまでの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物１の横方向の端部１ａからビームスプリッタ７までの最短の距離（紙面から垂直な方向で図２ではＺ軸の距離）をａとし、ビームスプリッタ７から拡散板６までの最短の距離（拡散板６から光を照射する方向で図２ではＹ軸に平行な方向の距離）をｂとし、印刷物１の横幅Ｗより長い拡散板６の延長部分の距離は、印刷物１の両側から夫々（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定されている。また印刷物１の横幅Ｗより長い光源５の延長部分の距離は、拡散板６と同様に、印刷物１の両側から夫々（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定されている。更に図４では、印刷物１の横幅Ｗより若干長いビームスプリッタ７の延長部分の距離は、印刷物１の両側から夫々ａ・ｔａｎθで示されている。更にまた図１，図４では半画角θを、撮影手段４から印刷物１の横方向の端部１ａまでの対角線において、当該対角線と印刷物１から垂直な方向（図面ではＺ軸）とにより構成される角度を示している。また具体的な一例としては焦点距離が２０ｍｍの場合、半画角θは４５°以上４８°以下、好ましくは４７°で設定している。

一方、画像処理手段の画像処理ユニット（図示せず）は、撮影手段４で取り込んだ画像情報の画像信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）と、印刷物１が正常である場合の基準信号を記録する基準メモリ（図示せず）と、Ａ／Ｄコンバータからの画像信号と基準メモリからの基準信号を比較するＣＰＵ（図示せず）とを備え、ＣＰＵは、照明手段３等を制御している。

以下本発明の印刷物品質検査装置及びその光学配置方法を実施する形態例の作用を説明する。

印刷物品質検査装置で印刷物１を検査する際には、エア噴出手段からエアを吹き付けることにより、印刷物１を圧胴２上に押え付け、同時に、撮影手段４で、照明手段３の照射光により印刷物１で反射された反射光を検出して印刷物１の画像情報を取り込み、画像処理手段により、予め記録した基準メモリの基準信号と比較して印刷物１の異常を検出する。

この時、照明手段３は、光源５のＬＥＤ８から印刷物１の横幅Ｗより長いライン状の照射光を生じ、次に拡散板６によって照射光を拡散し、更にビームスプリッタ７により拡散板６からの照射光を４５°反射して印刷物１へ照射し、且つ印刷物１からの反射光を撮影手段４へ透過している。

また印刷物１の端部１ａに金属光沢の箇所があり且つ照射光が全反射する場合であっても、ビームスプリッタ７からの照射光を図５に示す如く印刷物１の横幅Ｗ方向外側から印刷物１の端部１ａへ照射して全反射の反射光を撮影手段４へ入射させるようにしている。

而して、このように実施の形態例によれば、印刷物１の横幅Ｗより長いライン状の照射光を生じる光源５と、印刷物１の横幅Ｗより長い全長を有して光源５の照射光を拡散させる拡散板６と、拡散板６からの照射光を印刷物１へ照射し且つ印刷物１からの反射光を透過するビームスプリッタ７とにより、照射光を印刷物１の横幅Ｗ方向外側から印刷物１の端部１ａへ照射するので、印刷物１の端部１ａに金属光沢の箇所があり且つ照射光が全反射する場合であっても、全反射の反射光が撮影手段４へ入射し、印刷物１の端部１ａでも印刷物の品質を適切に確認することができる。

実施の形態例において、撮影手段４から印刷物１までの焦点距離を設定した際に、撮影手段４から印刷物１の横方向の端部１ａまでの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物１の横方向の端部１ａからビームスプリッタ７までの最短の距離をａとし、ビームスプリッタ７から拡散板６までの最短の距離をｂとし、
印刷物１の横幅Ｗより長い拡散板６及び光源５の延長部分の距離を、少なくとも（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定すると、光源５から拡散板６、ビームスプリッタ７を介して照射光を、印刷物１の横幅Ｗ方向外側から印刷物１の端部１ａへ適切に照射するので、印刷物１の端部１ａに金属光沢の箇所があり且つ照射光が全反射する場合であっても、全反射の反射光が撮影手段４へ入射し、印刷物１の端部１ａでも印刷物の品質を好適に確認することができる。ここで、印刷物１の横幅Ｗより長い拡散板６及び光源５の延長部分の距離を（ａ＋ｂ）ｔａｎθよりも小さい値にした場合には、印刷物１の端部１ａに対して印刷物１の横幅Ｗ方向外側から照射光を照射することができないという問題があり、印刷物１の横幅Ｗより長い拡散板６及び光源５の延長部分の距離を（ａ＋ｂ）ｔａｎθよりも大きい値にした場合には、不必要な拡散板６及び光源５を設けることになるため、製造コストが上昇するという問題がある。

実施の形態例において、光源５は、ライン状の照射光を発するようにＬＥＤ８を直線上に並べて構成されると、拡散板６を用いる場合であっても照射光の均一性を向上させ、印刷の状態を好適に確認することができる。又、照明手段３の構成により、照明手段３と撮影手段４は、照明手段３の照射方向と、撮影手段４の撮影方向との交差を避けるように配置されるので、撮影手段４で印刷物１を適切に撮影することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。ここで、光源５が１本の直線状のものでなく、他の形状や複数配置した場合には、最適な位置の配置が困難になると共に、製造コストが上昇するという問題がある。

なお、本発明の印刷物品質検査装置及びその光学配置方法は、上記の構成に限定されるものでなく、印刷物が圧胴のように円弧状の面を移動するものでなく、ベルトコンベアのように平面を移動するものでも良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 印刷物
１ａ 端部
３ 照明手段
４ 撮影手段
５ 光源
６ 拡散板
７ ビームスプリッタ
Ｗ 横幅
θ 半画角
ａ 印刷物の横方向の端部からビームスプリッタまでの最短の距離
ｂ ビームスプリッタから拡散板までの最短の距離

Claims (4)

1. 印刷物に対してライン状の照射光を照射する照明手段と、該照明手段の照射光により印刷物で反射された反射光を検出して印刷物の画像情報を取り込む撮影手段とを備える印刷物品質検査装置であって、
   前記照明手段は、印刷物の横幅より長いライン状の照射光を生じる光源と、印刷物の横幅より長い全長を有して光源の照射光を拡散させる拡散板と、該拡散板からの照射光を印刷物へ照射し且つ印刷物からの反射光を透過するビームスプリッタとを備え、前記照射光を印刷物の横幅方向外側から印刷物の端部へ照射するように構成したことを特徴とする印刷物品質検査装置。
2. 撮影手段から印刷物までの焦点距離を設定した際に、撮影手段から印刷物の横方向の端部までの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物の横方向の端部からビームスプリッタまでの距離をａとし、ビームスプリッタから拡散板までの距離をｂとし、
   印刷物の横幅より長い拡散板の延長部分の距離を、少なくとも（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定したことを特徴とする請求項１に記載の印刷物品質検査装置。
3. 前記光源は、ライン状の照射光を発するようにＬＥＤを直線上に並べて構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷物品質検査装置。
4. 印刷物の横幅より長いライン状の照射光を生じる光源と、印刷物の横幅より長い全長を有して光源の照射光を拡散させる拡散板と、該拡散板からの照射光を印刷物へ照射し且つ印刷物からの反射光を透過するビームスプリッタと、印刷物で反射された反射光を検出して印刷物の画像情報を取り込む撮影手段とを備える印刷物品質検査装置の光学配置方法であって、
   撮影手段から印刷物までの焦点距離を設定した際に、撮影手段から印刷物の横方向の端部までの対角線により構成される半画角をθとし、印刷物の横方向の端部からビームスプリッタまでの距離をａとし、ビームスプリッタから拡散板までの距離をｂとし、
   印刷物の横幅より長い拡散板の延長部分の距離を、少なくとも（ａ＋ｂ）ｔａｎθで設定することを特徴とする印刷物品質検査装置の光学配置方法。

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