JP2018008413A - 印刷品質検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】鏡面反射する部材の表面に印刷された絵柄の品質検査を高精度に行うことを可能とする。【解決手段】鏡面反射する部材5aが付加されたシート5の当該鏡面反射する部材5a上に印刷を施す印刷部3を備える印刷機1に設けられ、シート5上に印刷された絵柄を撮像する検査カメラ18aと、シート5に光を照射する光源18hと、検査カメラ18aで撮像された画像データに基づいて印刷部3で印刷された絵柄の品質を検査する印刷品質検査部18gとを備える印刷機の印刷品質検査装置において、検査カメラ18a又は光源18hを、シート5の当該検査カメラ18aによって撮像される検出点Pを中心とする円弧上で移動可能に支持する構成とした。【選択図】図4

Description

本発明は、鏡面反射する部材が付加された被印刷物の鏡面反射する部材上に印刷された絵柄の印刷品質を検査する印刷品質検査装置に関する。
従来、被印刷物に印刷された絵柄を検査する検査装置を備えた印刷機が公知となっている(例えば、下記特許文献1等参照)。
特開2012−135885号公報
ここで、紙幣等の証券印刷物には、偽造防止の為にホログラムやセキュリティ・スレッド等の鏡面反射する部材がその券面に添加/加工される場合が多い。このような証券印刷物においては、予めホログラムやセキュリティ・スレッド等が添加/加工された面に各絵柄を印刷する為、鏡面反射する部材上にも絵柄が印刷される場合がしばしば発生する。
その場合、印刷された証券印刷物の印刷品質を検査装置により検査しようとすると、ホログラムやセキュリティ・スレッドの部分から鏡面反射される光が強過ぎてその上に印刷された絵柄部分から乱反射される光が読み取れず、正確に絵柄が印刷されているのかどうかを判断できない場合があるという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するものであって、鏡面反射する部材の表面に印刷された絵柄の品質検査を高精度に行うことを可能とした印刷機の印刷品質検査装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための第1の発明に係る印刷品質検査装置は、
鏡面反射する部材が付加された被印刷物の当該鏡面反射する部材上に印刷を施す印刷部を備える印刷機に設けられ、
被印刷物に光を照射する光源と、
被印刷物上に印刷された絵柄を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像データに基づいて前記印刷部で印刷された絵柄の品質を検査する印刷品質検査手段と
を備える印刷機の印刷品質検査装置において、
前記撮像手段又は前記光源が、被印刷物の当該撮像手段によって撮像される検出点を中心とする円弧上を移動可能に支持されていること
を特徴とする。
上記の課題を解決するための第2の発明に係る印刷品質検査装置は、
前記撮像手段又は前記光源を支持する支持部材と、
前記支持部材を前記円弧に沿って案内する案内部材とを備えること
を特徴とする。
本発明によれば、鏡面反射する部材の表面に印刷された絵柄の品質検査を高精度に行うことが可能になる。
本発明の第1の実施の形態に係る番号印刷機の全体を示す側面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る番号印刷機の要部を示す側面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る検査装置を示す上面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る検査装置を示す側面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る検査カメラの移動を説明する図である。 本発明の第1の実施の形態に係る印刷品質検査の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係る印刷品質検査の流れを説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る検査カメラによって撮像された画像の例を示す説明図である。 本発明の第2の実施の形態に係る検査装置を示す上面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る検査装置を示す側面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る印刷品質検査の流れを示すフローチャートである。
[第1の実施の形態]
以下、図1から図8に基づいて本発明に係る印刷品質検査装置の第1の実施の形態を説明する。
図1に全体を符号1で示す番号印刷機は、シート5をフィーダーボード6に1枚ずつ給紙するシート給紙部としての給紙部2と、給紙されたシート5に印章および番号を印刷する印刷部3と、印刷されたシートを排出するシート排出部としての排紙部4とによって概ね構成されている。
給紙部2には、別の印刷機によってホログラムやセキュリティ・スレッド等の鏡面反射する部材5a(図8参照。以下、単に「鏡面反射する部材5a」という)を添付/加工された多数のシート5を積載する積載台としての紙積台7が設けられており、紙積台7上のシート5は図示を省略したサッカー装置によって1枚ずつ吸引されてフィーダーボード6に送り出され、スイング装置8によって渡胴9を介して印刷部3に給紙される。
印刷部3には、二個の渡胴10,11を介して受け取ったシート5を周面に巻き付けながら搬送する圧胴12と、この圧胴12によって搬送されるシート5に印章を印刷する印章胴13と、圧胴12によって搬送されるシート5に番号を印刷する第1および第2の番号胴14,15と、圧胴12に対接して設けられ圧胴12から受け取ったシートを搬送する渡胴16と、この渡胴16から受け取ったシート5を周面に巻き付けて搬送する検査胴17と、この検査胴17の周面に巻き付けられながら搬送されるシート5に印刷された印章および番号の品質を検査する印刷品質検査装置としての検査装置18とが備えられている。
上記渡胴9,10,11の周面には、図2に示すように、隣接する胴間で互いに対向する切欠き9a,10a,11aが設けられている。上記圧胴12および検査胴17の直径は、印章胴13、第1および第2の番号胴14,15の直径の2倍となっている。圧胴12の周面には、円周方向に互いに180°位相をずらした一対の切欠き12a,12aが設けられており、これら切欠き12a,12aに上記渡胴11の切欠き11aが対向し、印章胴13、第1および第2の番号胴14,15、渡胴16の各周面には、切欠き12a,12aに対向する切欠き13a,14a,15a,16aが設けられている。このうち、渡胴9,10,11、圧胴12、渡胴16の各切欠き9a,10a,11a,12a,16aには、シート5の先端(くわえ側端部)を保持する図示しないシート保持装置としてのくわえ爪装置が設けられている。
第1および第2の番号胴14,15は、図示しない回転軸上にマウントリングを介して円周方向に複数の番号器を備えた従来から広く知られたもので、軸端部に設けられた数字送り機構によって駆動され、番号胴14,15の1回転毎に数字が一歩進する。検査胴17の周面には、渡胴16の切欠き16aに対向する円周方向に互いに180°位相をずらした一対の切欠き17a,17aが設けられている。また、検査胴17の切欠き17aを除いた周面には、多数の吸引孔(図示せず)が設けられており、渡胴16から受け渡されたシート5は、この検査胴17の周面に吸着された状態で搬送される。この検査胴17の切欠き17a,17aにも、シート5の先端(くわえ側端部)を保持する図示しないシート保持装置としてのくわえ爪装置が設けられている。
検査装置18は、検査胴17に巻き付けられて搬送されるシート5を撮像する検査カメラ18a及び検査胴17(検査カメラ18aによって撮像されるシート5)に向けて光を照射する光源18hを備え、当該検査カメラ18aによって撮像した画像に基づき、検査胴17によって搬送されるシート5に印刷された印章および番号の印刷状態の検査および印刷された番号が本来印刷されるべき番号と一致しているかの検査を行う。
図1において、19はインキ壺と多数のローラ群とからなり、印章胴13にインキを供給するインカーである。20a,20bはインキ壺と多数のローラ群とからなり、第1および第2の番号胴14,15のそれぞれにインキを供給するインカーである。
21は検査胴17に対接された排紙胴であって、この排紙胴21と同軸上のスプロケット(図示せず)と排紙部4の終端部に設けられたスプロケット22との間には、左右一対の排紙チェーン23が張架されている。これら左右の排紙チェーン23間に一定間隔で支架された爪軸上には複数個の爪竿としての排紙爪24が並設されており、この排紙爪24は検査胴17のくわえ爪装置にくわえられたシート5を排紙胴21と協働して受け取り、排紙チェーン23の走行により排紙部4へ搬送する。
25Aは第1の排出パイルとしての第1の排紙パイル31の上方に設けられた第1の排出カム移動装置であって、軸26Aを回動中心として左右の排紙フレーム(図示せず)に回動自在に支持された第1の排出カムとしての第1の排紙カム27Aと、この第1の排紙カム27Aを排紙爪24の走行経路(排紙爪24のカムフォロアの走行経路)に進出させる進出位置と走行経路から退避させる退避位置とに移動させるエアシリンダ28Aとによって構成されている。このような構成において、エアシリンダ28Aを駆動させて第1の排紙カム27Aを排紙爪24の走行経路に進出させると、排紙爪24のカムフォロア(図示せず)が第1の排紙カム27Aに係合し、排紙爪24によるくわえが解放されてシート5は第1の排紙パイル31へ排出される。一方、エアシリンダ28Aを駆動させて第1の排紙カム27Aを排紙爪24の走行経路から退避させると、排紙爪24のカムフォロア(図示せず)は第1の排紙カム27Aに係合しないので、排紙爪24はシート5をくわえたまま、第1の排紙カム27Aの下方を通過する。
25Bは第1の排出カム移動装置25Aよりもシート5の搬送方向下流側で第2の排出パイルとしての第2の排紙パイル32の上方に設けられた第2の排出カム移動装置であって、軸26Bを回動中心として左右の排紙フレーム(図示せず)に回動自在に支持された第2の排出カムとしての第2の排紙カム27Bと、この第2の排紙カム27Bを排紙爪24の走行経路(排紙爪24のカムフォロアの走行経路)に進出させる進出位置と走行経路から退避させる退避位置とに移動させるエアシリンダ28Bとによって構成されている。このような構成において、エアシリンダ28Bを駆動させて第2の排紙カム27Bを排紙爪24の走行経路に進出させると、排紙爪24のカムフォロア(図示せず)が第2の排紙カム27Bに係合し、排紙爪24によるくわえが解放されてシート5は第2の排紙パイル32へ排出される。一方、エアシリンダ28Bを駆動させて第2の排紙カム27Bを排紙爪24の走行経路から退避させると、排紙爪24のカムフォロア(図示せず)は第2の排紙カム27Bに係合しないので、排紙爪24はシート5をくわえたまま、第2の排紙カム27Bの下方を通過する。
30は第2の排紙カム27Bよりもシート5の搬送方向下流側で第3の排出パイルとしての第3の排紙パイル33の上方に設けられた固定カムであって、排紙爪24の走行経路(排紙爪24のカムフォロアの走行経路)に臨むように配置されている。したがって、第1および第2の排紙カム27A,27Bが共に排紙爪24の走行経路から退避している場合、排紙爪24はシート5をくわえたまま第1および第2の排紙カム27A,27Bの下方を通過し、固定カム30にカムフォロアが係合することにより排紙爪24によるくわえが解放されてシート5は第3の排紙パイル33へ排出される。
ここで、本実施の形態に係る印刷品質検査装置の検査装置18は、検査胴17の中心と検査カメラ18aがシート5を撮像する範囲の中心(以下、検出点)Pとを結ぶ鉛直線に対し、検査カメラ18aの焦点が前記検出点Pに合った状態を維持しつつ前記検出点Pに対する検査カメラ18aの撮像角度を調整できるようにして、検査カメラ18aによって撮像される画像中の、鏡面反射する部材5aから鏡面反射される光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄部分(本実施の形態では、番号)から乱反射される光の強さの割合を調整できるように構成されている。
以下に、図3から図5を用いて本実施の形態における検査装置18の詳細を説明する。
図3及び図4に示すように、本実施の形態の検査装置18において、検査カメラ18aは支持板18d上に支持されている。支持板18dには検査胴17の軸方向両側にそれぞれガイド部材18cが固定されており、二枚のガイド部材18cはそれぞれガイド板18bに揺動可能に支持されている。
すなわち、二枚のガイド部材18cには、検出点Pを中心とする同一円弧上に二つのガイドピン18fが固定されており、このガイドピン18fがガイド板18b側へ向かって突出している。
そして、二枚のガイド板18bには、検出点Pを中心とする円弧状のガイド穴18eが設けられており、ガイドピン18fをガイド穴18eに係合させ、ガイド穴18eに沿ってガイドピン18fを摺動させるようにガイド部材18cを移動させることにより、図5に示すように支持板18dを介して検査カメラ18aの焦点を検出点Pに合わせたまま、検出点Pを中心とする円弧上で検査カメラ18aを揺動させることができるようになっている。
なお、ガイド板18bは検査胴17の軸方向に沿って延びる二本のフレーム34に固定されている。また、光源18hは検出点Pに向けて光を照射するように設置されている。
検査カメラ18aによって撮像した画像のデータは、印刷品質検査部18gに入力され、当該印刷品質検査部18gによって基準画像のデータと比較されることにより印刷品質が検査される。
続いて、図6を用いて本実施の形態のカメラ角度調整制御について説明する。図6において、36は制御装置である。また、37は検査カメラ18aの位置調整を行う際に操作されるカメラ調整スイッチである。38は検査カメラ18aの位置調整を終了する際に操作されるカメラ調整終了スイッチである。
制御装置36は、カメラ調整スイッチ37からON信号が入力されると給紙部2に給紙開始指令を出力し、印刷部3に印刷開始指令を出力するとともに、検査カメラ18aに撮像指令を出力し、表示器40に画像表示指令を出力する。これによりシート5に番号印刷が施され、検査カメラ18aによりシート5が撮像され、表示器40により検査カメラ18aによって撮像された画像が表示される。
また、制御装置36は、カメラ調整終了スイッチ38からON信号が入力されると給紙部2に給紙終了指令を出力し、印刷部3に印刷終了指令を出力するとともに、検査カメラ18aに撮像終了指令を出力する。これにより、シート5への番号印刷および検査カメラ18aによるシート5の撮像が終了する。
このような本実施の形態においては、シート5が被印刷物を構成し、検査カメラ18aが撮像手段を構成し、光源18hが光源を構成し、印刷品質検査部18gが印刷品質検査手段を構成し、支持板18d,ガイド部材18c及びガイドピン18fが支持部材を構成し、ガイド板18b及びガイド穴18eが案内部材を構成する。
以下、図7を用いて制御装置36による印刷品質検査の流れを簡単に説明する。
図7に示すように、ガイド穴18eにガイドピン18fが係合した状態でガイド板18bに対してガイド部材18cを摺動させ検査カメラ18aの位置(撮像角度)を調整したら(ステップS1)、検査カメラ18aによりシート5に印刷された番号を撮像し(ステップS2)、表示器40に検査カメラ18aにより撮像した画像を表示する(ステップS3)。
続いて、表示器40に表示された画像から番号が読み取れるかどうかを判定し(ステップS4)、ステップS4で表示器40に表示された画像が図8(b)に示すように鏡面反射する部材5aからの光が強すぎることにより乱反射される絵柄(番号)が読み取れない状態であれば(NO)、ステップS1の処理に戻る。一方、表示器40に表示された画像が図8(a)に示すように鏡面反射する部材5aからの光の強さと乱反射される絵柄(番号)からの光の強さとの割合のバランスが良く番号が読み取れる状態であれば(YES)、印刷運転を開始する(ステップS5)。
ステップS5で印刷運転を開始したら、検査カメラ18aにより番号を撮像し(ステップS6)、撮像した番号の画像データと基準画像データとを比較して(ステップS7)、シート5に印刷された印章および番号の印刷品質の良否および印刷された番号が本来印刷されるべき番号と一致しているか否かを判定し(ステップS8)、正常と判断されれば(OK)正紙パイルにシート5を排出し(ステップS9)、異常と判断されれば(NG)損紙パイルにシート5を排出する(ステップS10)。
上述したステップS6以降の処理を印刷運転が終了するまで繰り返す(ステップS11)。
このように構成される本実施の形態に係る印刷品質検査装置によれば、シート5を支持する検査胴17の中心と検査カメラ18aがシート5を撮像する検出点Pを結ぶ鉛直線に対し、検出点Pを中心にした円弧上で検査カメラ18aの位置を調整する(検査カメラ18aの焦点を検出点Pに合わせたまま撮像角度を調整する)ようにして、検査カメラ18aによって撮像される画像上における、鏡面反射する部材5aからの光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄(番号)部分からの光の強さとの割合を調整できるようにしたことにより、鏡面反射する部材5aが付加されたシート5の当該鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄(番号)の印刷品質を確実に検査することが可能となる。
なお、本実施の形態では、一つの番号印刷機1に印章を印刷する印章胴13と番号を印刷する番号胴14,15とを併せ持つ構成としたが、印章胴だけまたは番号胴だけを備えた構成としてもよい。また、検査胴17を倍胴としたが、検査カメラ18aの性能に合わせて単胴や3倍胴としてもよい。
また、本実施の形態においては、支持板18d及びガイド板18bを利用して検査カメラ18aの位置を調整する例を示したが、検査カメラ18aの位置を調整する手段は上述した実施例に限定されるものではなく、検出点Pを中心にした円弧上で検査カメラ18aの位置を調整することができるものであればよい。
[第2の実施の形態]
以下、図9から図11に基づいて本発明に係る印刷品質検査装置の第2の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係る印刷品質検査装置は、第1の実施の形態に係る印刷品質検査装置に比較して、検査カメラ18aの位置を固定し、光源18hの位置を調整可能に構成したものである。
すなわち、本実施の形態において検査装置18は、光源18hの位置を調整して検出点Pに対する光の照射角度を変えることにより、検査カメラ18aによって撮像されるシート5の、鏡面反射する部材5aから鏡面反射される光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄部分(本実施の形態では、番号)から乱反射される光の強さとの割合を調整することができるように構成されている。なお、検査カメラ18aはその位置を固定されているものとする。
その他の構成については第1の実施の形態と概ね同様であり、以下、第1の実施の形態において説明した部材と同様の作用を奏する部材については同一の符号を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
図9及び図10に示すように、本実施の形態の検査装置18において、光源18hは支持板18k上に支持されている。支持板18kには検査胴17の軸方向両側にそれぞれ二枚のガイド部材18jが固定されており、二枚のガイド部材18jはそれぞれ二枚のガイド板18iに揺動可能に支持されている。
すなわち、二枚のガイド部材18jには、それぞれ検出点Pを中心とする同一円弧上に二つのガイドピン18mが固定されており、このガイドピン18mがガイド板18i側へ向かって突出している。
そして、二枚のガイド板18iには、検出点Pを中心とする円弧状のガイド穴18lが設けられており、ガイドピン18mをガイド穴18lに係合させ、ガイド穴18lに沿ってガイドピン18mを摺動させるようにガイド部材18jを移動させることにより、支持板18kを介して光源18hの照射方向を検出点Pへ向けたまま、検出点Pを中心とする円弧上で光源18hを揺動させることができるようになっている。
なお、ガイド板18iは検査胴17の軸方向に沿って延びる二本のフレーム35間に固定されている。
このような本実施の形態においては、シート5が被印刷物を構成し、検査カメラ18aが撮像手段を構成し、光源18hが光源を構成し、印刷品質検査部18gが印刷品質検査手段を構成し、支持板18k,ガイド部材18j及びガイドピン18mが支持部材を構成し、ガイド板18i及びガイド穴18lが案内部材を構成する。
以下、図11を用いて制御装置36による印刷品質検査の流れを簡単に説明する。
図11に示すように、ガイド穴18lにガイドピン18mが係合した状態でガイド板18iに対してガイド部材18jを摺動させ光源18hの位置(光の照射角度)を調整したら(ステップS21)、検査カメラ18aによりシート5に印刷された番号を撮像し(ステップS22)、表示器40に検査カメラ18aにより撮像した画像を表示する(ステップS23)。
続いて、表示器40に表示された画像から番号が読み取れるかどうかを判定し(ステップS24)、ステップS24で表示器40に表示された画像が図8(b)に示すように鏡面反射する部材5aからの光が強すぎることにより乱反射される絵柄(番号)が読み取れない状態であれば(NO)、ステップS21の処理に戻る。一方、表示器40に表示された画像が図8(a)に示すように鏡面反射する部材5aからの光の強さと乱反射される絵柄(番号)からの光の強さとの割合のバランスが良く番号が読み取れる状態であれば(YES)、印刷運転を開始する(ステップS25)。
ステップS25で印刷運転を開始したら、検査カメラ18aにより番号を撮像し(ステップS26)、撮像した番号の画像データと基準画像データとを比較して(ステップS27)、シート5に印刷された印章および番号の印刷品質の良否および印刷された番号が本来印刷されるべき番号と一致しているか否かを判定し(ステップS28)、正常と判断されれば(OK)正紙パイルにシート5を排出し(ステップS29)、異常と判断されれば(NG)損紙パイルにシート5を排出する(ステップS30)。
上述したステップS26以降の処理を印刷運転が終了するまで繰り返す(ステップS31)。
このように構成される本実施の形態に係る印刷品質検査装置によれば、検出点Pを中心にした円弧上で光源18hの位置を調整する(光源18hの光の照射方向を検出点Pに向けたまま、検出点Pに対する光の照射角度を調整する)ようにして、検査カメラ18aによって撮像される画像上における、鏡面反射する部材5aからの光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄(番号)部分からの光の強さとの割合を調整できるようにしたことにより、鏡面反射する部材5aが付加されたシート5の当該鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄(番号)の印刷品質を確実に検査することが可能となる。
なお、上述した第1,第2の実施の形態では、検査カメラ18a又は光源18hの位置を調整することにより、検査カメラ18aによって撮像されるシート5の、鏡面反射する部材5aから鏡面反射される光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄部分から乱反射される光の強さとの割合を調整する例を示したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、検査カメラ18aと光源18hの両方の位置を調整して、検査カメラ18aによって撮像されるシート5の、鏡面反射する部材5aから鏡面反射される光の強さと鏡面反射する部材5a上に印刷された絵柄部分(本実施の形態では、番号)から乱反射される光の強さとの割合を調整するようにしてもよい。
本発明は、鏡面反射する部材が付加された被印刷物の鏡面反射する部材上に印刷された絵柄の印刷品質を検査する印刷品質検査装置に適用することができる。
1…番号印刷機、2…給紙部、3…印刷部、4…排紙部、5…シート、5a…鏡面反射する部材、12…圧胴、13…印章胴、14…第1の番号胴、15…第2の番号胴、16…渡胴、17…検査胴、18…検査装置、18a…検査カメラ、18b…ガイド板、18c…ガイド部材、18d…支持板、18e…ガイド穴、18f…ガイドピン、18g…印刷品質検査部、18h…光源、18i…ガイド板、18j…ガイド部材、18k…支持板、18l…ガイド穴、18m…ガイドピン、23…排紙チェーン、24…排紙爪、25A…第1の排出カム移動装置、25B…第2の排出カム移動装置、27A…第1の排紙カム、27B…第2の排紙カム、30…固定カム、31…第1の排紙パイル、32…第2の排紙パイル、33…第3の排紙パイル、34,35…フレーム、36…制御装置、37…カメラ調整スイッチ、38…カメラ調整終了スイッチ、40…表示器、P…検出点。

Claims (2)

  1. 鏡面反射する部材が付加された被印刷物の当該鏡面反射する部材上に印刷を施す印刷部を備える印刷機に設けられ、
    被印刷物に光を照射する光源と、
    被印刷物上に印刷された絵柄を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段で撮像された画像データに基づいて前記印刷部で印刷された絵柄の品質を検査する印刷品質検査手段と
    を備える印刷機の印刷品質検査装置において、
    前記撮像手段又は前記光源が、被印刷物の当該撮像手段によって撮像される検出点を中心とする円弧上を移動可能に支持されていること
    を特徴とする印刷機の印刷品質検査装置。
  2. 前記撮像手段又は前記光源を支持する支持部材と、
    前記支持部材を前記円弧に沿って案内する案内部材とを備えること
    を特徴とする請求項1記載の印刷機の印刷品質検査装置。
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