JP2016147446A - 機能性検査装置を備えた印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、前工程で印刷された印刷濃度と、機能性を有するインキの受光量の二つを測定することによって、精度よく検査をすることが可能になった機能性検査装置を備えた印刷機を提供する。【解決手段】本発明は、印刷濃度の測定を行うための第１の照射手段及び第１の受光手段を備えた第１の検査機構、機能性インキの検査を行うための第２の照射手段及び第２の受光手段を備えた第２の検査機構、第１の検査機構における測定値と第２の検査機構における測定値を基に機能性インキの発光強度が基準範囲内か否かを判定する制御部を有する検査部を有することを特徴とする機能性検査装置を備えた印刷機である。【選択図】 図１

Description

本発明は、機能性インキを用いた印刷物を検査する方法に関するものであり、特に、前工程で印刷された印刷濃度と、機能性を有するインキで印刷された受光量の二つを測定することによって、精度よく検査をすることが可能になった機能性検査方法及び装置に関するものである。

近年、スキャナ、プリンタ及びカラー複写機等のデジタル機器の発展により、紙幣及び有価証券等の貴重印刷物の偽造品が出回り、深刻な問題となっている。その対策の一つとして、従来から貴重印刷物には、容易に再現することが困難な機能性インキが多く用いられている。

一般的な機能性インキとしては、赤外領域において分光反射率に特徴を有する赤外線インキ、紫外線を照射すると励起し発光する蛍光発光インキ、磁性を含む材料を加えることで磁気特性を有する磁性インキ及び真偽判別のためのＤＮＡを含むＤＮＡインキなどが存在する。

これら機能性インキを用いた印刷物を検査する方法として、従来からさまざまな方法が開示されている。これらの機能性インキを検査する方法としては、印刷物として完成した状態で検査を行う方法と、ローラ上など紙に印刷される前段階で検査を行う方法との２種類に大別される。

印刷物として完成した状態で検査を行う一例として、シートに、透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を検査する品質管理方法が開示されている。これは、 紫外線を照射する光源と蛍光増白剤を含有する紫外―可視変換フィルタの間にシートを挟み込み、シートの表面又はシートの裏面から、３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線を照射し、シート全体の紫外線透過画像を表出する。表出されたシートの紫外線透過画像を、紫外―可視変換フィルタによって青色発光画像に変換し、変換された青色発光画像を、紫外―可視変換フィルタ上に配置した青色光透過フィルタに投影してシートの領域を読み取り、読み取られた領域の形状と、基準領域の形状とを比較して、良否判定を行う管理方法である（例えば、特許文献１参照）。

また、印刷物として完成した状態で検査を行う別の例として、印刷面の色彩・濃度を測定する方法が開示されている。これは、印刷面に線状の光を照射し、その反射光を１ライン上で分割した微小領域について同時に分光し、得られた分光データから１ライン上の色彩・濃度を同時に求める方法である（例えば、特許文献２参照）。

一方、紙に印刷される前段階で検査を行う一例として、印刷機に供給されたインキに対して、インキの不可視特性に適合した特定光源を照射する装置と、特定光源が照射された不可視特性を有するインキからの反射光を受光する装置を備え、あらかじめ記憶されている基準範囲内か否かを判定する手段と、判定結果が基準値を超えていた場合に印刷機を停止させるための指令手段を備えた制御部と、判定結果を表示する手段や警報を発する手段を備えたインキ監視供給装置が開示されている。これは、可視光下において肉眼では確認できない印刷時のインキ供給ミスであっても、印刷製品を全数オンライン検査することが迅速になり、異常製品の発生量を最小限に止めることが可能になる効果を奏するものである（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１４−１０９５１４号公報 特開２０００−３５６５５２号公報 特許第４７１４８４７号公報

しかしながら、特許文献１及び２のように、印刷物として完成した状態で検査を行う方法の場合、機能性を有するインキは前工程にて印刷された印刷物の上から印刷するため、サンプル通りの印刷状態を管理しても、前工程の印刷濃度によっては発光特性を有するインキの発光強度が変動してしまう問題がある。

更に、前工程の印刷濃度がサンプル通りであっても、自工程において版面の耐刷状況や版面洗浄を実施することによって印刷条件が変動し、発光特性を有するインキの発光強度が大きく変動する可能性がある。

また、印刷物での検査の場合、オフラインによる検査装置での測定に依存されるため、検査する時間がそのまま不稼働時間になってしまい、非効率である。さらに、印刷機を停止するタイミングが遅れてしまい、損紙率が上がってしまう可能性もある。

一方、特許文献３のように、紙に印刷される前段階で検査を行う方法の場合、ローラ上にて巻かれている機能性を有するインキの発光強度をそのまま測定し、事前に前工程の印刷濃度を記憶しても、前工程における印刷濃度が管理内でのバラツキがあると考えられるため、印刷した印刷物と比較した場合、誤差が大きく生じてしまう可能性がある。

本発明は、このような従来の問題を解決することを目的としたもので、前工程で印刷された印刷濃度と、機能性を有するインキの受光量の二つを測定することによって、精度よく検査をすることが可能になった機能性検査装置を備えた印刷機を提供する。

本発明における機能性検査装置を備えた印刷機は、積層された用紙を印刷機に給紙するための給紙部と、印刷濃度の測定を行うため、第１の照射手段及び第１の受光手段を備えた第１の検査機構、機能性インキの検査を行うため、第２の照射手段及び第２の受光手段を備えた第２の検査機構、第１の検査機構における測定値と第２の検査機構における測定値を基に機能性インキの発光強度が基準範囲内か否かを判定する制御部を有する検査部と、機能性インキを用いて、用紙に印刷を行うための印刷部と、印刷部において印刷が行われた用紙を排紙するための排紙部と、を有することを特徴とする。

本発明における機能性検査装置を備えた印刷機は、制御部が、第１の受光手段で受光した第１の受光量と、第２の受光手段で受光した第２の受光量を記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶されている第１の受光量と第２の受光量から、印刷機のローラに供給された機能性インキの発光強度を算出するための算出手段と、算出手段で算出された発光強度が基準範囲内である否かを判断するための判定手段と、判定手段で判定した判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、指令を出すための指令手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明における機能性検査装置を備えた印刷機は、検査部が、さらに、判定手段で判定した判定結果を表示するための表示手段と、判定手段で判定した判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、作業者に知らせるため警報手段と、を備えた表示警告部を有することを特徴とする。

前工程の印刷濃度を加味した機能性インキの検査が可能であり、バラつきのない管理が可能である。

前工程の印刷物濃度と機能性インキの受光量がオンライン上で検査が可能であるため、不稼働時間の減少に繋がる。

さらに、異常値が発生した場合は、発生した列をオペレータに知らせ、通常の排紙部とは別の排紙部に排紙させることで、当該列以外は正常として判断するため、損紙率の低減にも繋がる。

本発明における枚葉印刷機の概略図を示す。 本発明における検査部のブロック図を示す。 印刷濃度を管理するための見出しが印字された用紙を示す。 本発明における第１の検査機構の拡大図を示す。 本発明における第１の検査機構の拡大図を示す。 本発明における第２に検査機構の拡大図を示す。 本発明における発光強度の基準範囲の一例を示す。 本発明における検査方法のフロー図を示す。

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載における技術的思想の範囲内であれば、その他色々な形態が実施可能である。

図１に、枚葉印刷機の概略図を示す。枚葉印刷機（１）は、積層された用紙（Ｐ）を印刷機に給紙するための給紙部（２）と、印刷濃度を測定するための第１の検査機構（３）及び機能性インキの検査を行うための第２の検査機構（４）から成る検査部（５）と、機能性インキを用いて印刷を行うための印刷部（６）と、印刷を行った用紙（Ｐ）を排紙するための排紙部（７）を有する。

まず、本発明における検査部について説明する。図２に、検査部（５）のブロック図を示す。検査部（５）は、第１の照射手段（１０１）及び第１の受光手段（１０２）を備えた第１の検査機構（３）と、第２の照射手段（１０３）及び第２の受光手段（１０４）を備えた第２の検査機構（４）と、記憶手段（１０５）、算出手段（１０６）、判定手段（１０７）及び指令手段（１０８）を備えた制御部（１０９）を有している。

更に、検査部（５）は、表示手段（１１０）及び警報手段（１１１）を備えた表示警告部（１１２）を有していてもよい。ただし、表示警報部（１１２）については、必須ではなく、有する構成でも有さない構成でもよい。

第１の検査機構（３）は、給紙部（２）の直後に設置されており、給紙部（２）から送られてきた用紙（Ｐ）に印刷されている模様の印刷濃度の検査を、連続的に非接触で行う部である。図３に示すように、用紙（Ｐ）の余白部（９）には、模様の印刷濃度を管理するための見出し（８）が印刷されており、この見出し（８）を読み取ることによって、模様の印刷濃度が管理されることとなる。

図４に示すように、第１の検査機構（３）における第１の照射手段（１０１）は、前工程で用紙（Ｐ）に印刷された模様の印刷濃度を測定するため、見出し（８）に対して所望の光源を照射するための手段である。第１の受光手段（１０２）は、第１の照射手段（１０１）によって光が見出し（８）に照射され、照射された見出し（８）が反射する反射光を受光するための手段である。

また、図４に示す第１の検査機構（３）は、２つの第１の照射手段（１０１）と１つの第１の受光手段（１０２）で構成された例で図示しているが、図５に示すように、１つの第１の照射手段（１０１）に対し、用紙（Ｐ）の幅方向に複数設けられた見出し（８）の個数分の第１の受光手段（１０２）を直線状に設置することも可能である。

第１の照射手段（１０１）については、白熱球、発光ダイオード、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ及びＬＥＤスポット照明等、光を照射することができるものであれば、特に限定されない。

また、第１の受光手段（１０２）は、ＣＣＤラインセンサカメラ又はＣＣＤエリアセンサカメラ等、見出し（８）を取得できる受光手段であれば、特に限定されない。

第２の検査機構（４）は、第１の検査機構（３）の後に設置されており、機能性インキが供給されるローラの上部に備えられ、機能性インキの検査を連続的に非接触で行う部である。

図６は、第２の検査機構（４）及び印刷部（６）の拡大図を示しており、一般的に、インキ壺（１１）に溜まっているインキ（Ａ）は、インキ壺ローラ（１２）→インキ呼び出しローラ（１３）→移しローラ（１４）→練りローラ（１５）→ストロークローラ（１６）→練りローラ（１７）→版着けローラ（１８）と、インキ（Ａ）を順次転移させる。版着けローラ（１８）に転移されたインキは、版胴（１９）周面に巻かれた版面に供給され、用紙（Ｐ）に転移されることで模様が施される。

第２の照射手段（１０３）及び第２の受光手段（１０４）は、インキ壺ローラ（１１）の上部に備えられており、インキ壺ローラ（１２）に供給された機能性インキに対し、第２の照射手段（１０３）によって光が照射され、光が照射された機能性インキが反射する光を受光するための手段である。

第２の照射手段（１０３）としては、機能性インキの特性を適正に検出できる照射手段を用いることとし、例えば、対象となる機能性インキの特性が、蛍光発光特性の場合には紫外線センサ、赤外特性の場合には赤外線センサ、磁気特性の場合には非接触型の磁気検出センサが挙げられる。本発明を実施するための形態においては、対象となる機能性インキの特性が蛍光発光特性を有する場合について説明する。

また、第２の受光手段（１０４）は、第２の照射手段（１０３）の光に対応した受光器を用いることとし、第２の照射手段（１０３）から照射された光が受光できる受光手段であれば、特に限定されない。

制御部（１０９）における記憶手段（１０５）は、第１の受光手段（１０２）で受光した第１の受光量と、第２の受光手段（１０４）で受光した第２の受光量を記憶するための手段である。また、記憶手段（１０５）には、後述する発光強度の基準範囲も記憶されている。

制御部（１０９）における算出手段（１０６）は、記憶手段（１０５）に記憶されている第１の受光量と第２の受光量から、ローラに供給された機能性インキの発光強度を算出するための手段である。

発光強度の算出方法は、あらかじめオペレータによって登録され、記憶されている一覧表から算出する。発光強度を算出するための一覧表の一例を図７に示す。例えば、第１の受光手段（１０２）によって受光した第１の受光量が０．５で、第２の受光手段（１０４）によって受光した第２の受光量が０．２５の場合、発光強度は２００〜３００となり、別例で第１の受光量が２．０で、第２の受光量が３．００の場合、発光強度は４００〜５００となる。

制御部（１０９）における判定手段（１０７）は、算出した発光強度が基準範囲内であるか、逸脱しているか判断するための手段である。

図７に示した一覧表の例においては、発光強度２００〜５００が発光強度の基準範囲であり、発光強度が２００に満たない場合や発光強度が５００を超える場合は、基準範囲から逸脱していることとなる。

制御部（１０９）における指令手段（１０８）は、判定手段（１０７）で判定した判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、何らかの指令を出すための手段である。

また、表示警報部（１１２）における表示手段（１１０）は、判定結果を表示するための手段であり、判定結果が基準範囲から逸脱していた場合には、検知箇所、測定値、製造ロットナンバー、判定日時等の関連情報が記憶手段へ記憶されるため、これらの情報を呼び出して表示することが可能である。判定結果を表示するための媒体については、パソコン等、オペレータ（作業者）が確認できるものであれば特に限定されない。

また、表示警報部（１１２）における警報手段（１１１）は、判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、当該製品が正常製品と混入しないよう、異常排紙部へ送る旨をオペレータに知らせるための手段である。

次に、本発明における検査部の検査方法について、説明する。図８に、検査方法のフロー図を示す。

第１に、枚葉印刷機（１）に積層された用紙（Ｐ）が給紙部（２）に給紙されると（ＳＴＥＰ１）、給紙された用紙（Ｐ）の見出し（８）に対し、第１の照射手段（１０１）から光が照射される（ＳＴＥＰ２）。

第２に、光が照射された見出し（８）から反射した受光量を第１の受光手段（１０２）によって受光し（ＳＴＥＰ３）、第１の受光量として記憶手段（１０５）によって記憶される（ＳＥＴＰ４）。

第３に、枚葉印刷機（１）における印刷部のローラに自動供給されている紫外線発光インキに対し、紫外線センサ（１０３）から紫外線が照射される（ＳＴＥＰ５）。

第４に、紫外線が照射された紫外線発光インキから反射した受光量を、第２の受光手段（１０４）によって受光し（ＳＴＥＰ６）、第２の受光量として記憶手段（１０５）によって記憶される（ＳＴＥＰ７）。

第５に、記憶手段（１０５）によって記憶された二種類の受光量、つまり、見出し（８）から反射された第１の受光量と、紫外線発光インキから反射された第２の受光量から、発光強度を算出手段（１０６）によって算出する（ＳＴＥＰ８）。

第６に、算出された発光強度と、記憶手段（１０５）によってあらかじめ登録されている基準範囲とを、判定手段（１０７）によって比較し、算出された発光強度が基準範囲内か否かを判定する（ＳＴＥＰ９）。

第７に、判定した結果が基準範囲内であれば、そのままＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ９までの検査工程を繰り返し、印刷部（６）で紫外線発光インキによって印刷模様等が印刷される。しかし、判定した結果が基準範囲から逸脱していた場合、指令手段（１０８）によって、印刷機の異常信号が発信され、用紙が通常の排紙部とは別の排紙部に送られる（ＳＴＥＰ１０）。

また、場合によっては、表示警報部（１１２）における表示手段（１１０）によって、判定結果を表示手段によってパソコンに表示させたり、警報手段（１１１）によって、用紙が別の排紙部に送られる旨の警報を鳴らしたりする信号が発信される（ＳＴＥＰ１１）。ただし、この表示警報部（１１２）における表示及び警報に関しては必須ではなく、必要に応じて稼働させることが可能な構成となっている。

以上、本発明に係る実施例に基づいて実施の形態を説明したが、上記実施例に限定されることなく特許請求の範囲記載の技術思想の範囲内で、更にいろいろな実施例があることは言うまでもない。

１ 枚葉印刷機
２ 給紙部
３ 第１の検査機構
４ 第２の検査機構
５ 検査部
６ 印刷部
７ 排紙部
８ 見出し
９ 余白部
１０ インキ壺
１１ インキ壺ローラ
１２ インキ呼び出しローラ
１３ 移しローラ
１４ 練りローラ
１５ ストロークローラ
１６ 練りローラ
１７ 版着けローラ
１８ 版胴
１０１ 第１の照射手段
１０２ 第１の受光手段
１０３ 第２の照射手段
１０４ 第２の受光手段
１０５ 記憶手段
１０６ 算出手段
１０７ 判定手段
１０８ 指令手段
１０９ 制御部
１１０ 表示手段
１１１ 警報手段
１１２ 表示警告部
Ａ インキ
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 機能性検査装置を備えた印刷機において、
   前記印刷機は、積層された用紙を印刷機に給紙するための給紙部と、
   印刷濃度の測定を行うため、第１の照射手段及び第１の受光手段を備えた第１の検査機構、機能性インキの検査を行うため、第２の照射手段及び第２の受光手段を備えた第２の検査機構、前記第１の検査機構における測定値と前記第２の検査機構における測定値を基に機能性インキの発光強度が基準範囲内か否かを判定する制御部を有する検査部と、
   前記機能性インキを用いて、前記用紙に印刷を行うための印刷部と、
   前記印刷部において印刷が行われた前記用紙を排紙するための排紙部と、を有することを特徴とする機能性検査装置を備えた印刷機。
2. 前記制御部は、
   前記第１の受光手段で受光した第１の受光量と、前記第２の受光手段で受光した第２の受光量を記憶するための記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記第１の受光量と前記第２の受光量から、前記印刷機のローラに供給された前記機能性インキの発光強度を算出するための算出手段と、
   前記算出手段で算出された前記発光強度が基準範囲内である否かを判断するための判定手段と、
   前記判定手段で判定した判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、指令を出すための指令手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の機能性検査装置を備えた印刷機。
3. 前記検査部は、さらに、前記判定手段で判定した判定結果を表示するための表示手段と、前記判定手段で判定した判定結果が基準範囲から逸脱していた場合に、作業者に知らせるため警報手段と、を備えた表示警告部を有することを特徴とする請求項１記載の機能性検査装置を備えた印刷機。

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