JP4253326B2

JP4253326B2 - 段ボール検査装置及び段ボール検査方法

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Publication number: JP4253326B2
Application number: JP2006019322A
Authority: JP
Inventors: 昭彦足立
Original assignee: 日之出紙器工業株式会社
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: JP2007198963A

Description

本発明は、段ボール検査装置及び段ボール検査方法に係わり、例えば、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質を検査し得る段ボール検査装置及び段ボール検査方法に関する。

近年、製品を流通するための段ボールの表面には、その製品内容を表示するためのデザインが印刷されることがある。このような段ボールへの印刷は、ＣＭＹＫのプロセスインクを用いた平版印刷（オフセット印刷）より、２〜３色程度の水性のインクを用いた凸版印刷により行なう場合が多い。

また、製品内容を表示するデザインは、流通現場における作業を円滑にする機能を有する。但し、かかる機能を発揮するためには、デザインが適切に印刷される必要がある。

ここで、段ボールにデザインが印刷される際には、種々のエラーにより、不適切なデザインが印刷されることがある。例えば、インクに対応した印版がずれるエラーにより「色間ずれ」が生じることがある。また、作業者がインクの色を間違えて設定するエラーもある。さらに、印刷適性を向上させるための「ステ版」が外れてしまうエラーもある。

そこで、段ボールにデザインを印刷する際には、作業者の目視により、デザインが正常に印刷されているか否かが検査される。この検査では、「色間ずれ」、「色の間違い」、「ステ版」といったエラーが無い場合には、正常な印刷と判定される。なお、段ボールは大量生産されるものであり、検査作業に作業者の負荷がかかっている。このため、検査作業を自動化する検査装置の開発が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２３２７６５号公報

しかしながら、上述したように水性のインクを用いて大量の段ボールにデザインが印刷された場合には、印刷枚数が進むにつれて印刷装置のインクが希釈される傾向がある。それゆえ、印刷枚数の始め頃に正常な印刷と判定されたとしても、印刷枚数の終わり頃には、印刷されるデザインの品質が劣化する場合がある。

さらに、このような品質の劣化は、本発明者らの検討によれば、実際上、検査できない状況にある。補足すると、大量の段ボールを印刷する際には、通常、段ボール毎に色合いが微妙に違っており、時には大幅に違っている。そして、段ボール毎の色合いが大幅に違うとき、印刷後のデザインは、インクの希釈による品質の劣化がなくても、擬似的に品質の劣化があるように見える。このような擬似的な品質の劣化ではなく、インクの希釈による品質の劣化のみを、大量の印刷時に瞬時に検査することは、熟練した作業者でも困難である。このため、大量生産される段ボールに印刷されたデザインの品質の劣化は、実際上、検査できない状況にある。

この状況は、特許文献１記載の技術でも同様である。特許文献１記載の技術は、上述した品質の劣化とは異なり、インキハネや印刷抜け等のようなパターン上の欠点を検査対象とするからである（特許文献１の［０００３］及び［０００４］等参照）。

一方、段ボールに印刷されるデザインは、流通業者に製品内容を認識させるために用いられるので、必ずしも高品質である必要はない。それゆえ、インクの希釈に対して厳密に検査するよりも、ある程度の許容範囲を持たせて検査した方が良い場合もある。しかしながら、許容範囲を持たせた検査についても、前述同様に、できない状況にある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を検査し得る段ボール検査装置及び段ボール検査方法を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を、許容範囲を持たせて検査し得る段ボール検査装置及び段ボール検査方法を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。

第１の発明は、給紙装置により搬送される複数の段ボールにデザインが印刷される際、該デザインが正常に印刷されているか否かを検査するための段ボール検査装置であって、前記段ボールに印刷されるデザインを示す基準デザインデータが記憶される記憶手段と、前記デザイン印刷前に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷前の段ボールの画像を示す印刷前画像データを抜き取り間隔毎に取得するための第１データ取得手段と、前記デザイン印刷後に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷後の段ボールの画像を示す印刷後画像データを前記抜き取り間隔毎に取得するための第２データ取得手段と、前記印刷後画像データから前記印刷前画像データを引き算処理する演算により、前記段ボールに印刷されるデザインデータを求めるための演算手段と、前記記憶手段に記憶される基準デザインデータに対し、色相・彩度・明度の許容範囲を示すデザイン許容範囲データを設定するための設定手段と、前記設定手段により設定されたデザイン許容範囲データと、前記演算手段により求められたデザインデータとを前記抜き取り間隔毎に比較する許容範囲比較手段と、前記許容範囲比較手段による比較の結果、前記デザイン許容範囲データが示す許容範囲内に当該デザインデータがない場合には、エラー信号を出力する手段とを備えた段ボール検査装置である。

第２の発明は、第１の発明の段ボール検査装置において、前記デザインの初回印刷時に前記演算手段により求められた段ボールのデザインデータを前記記憶手段に書き込む初回データ書込手段を備えた段ボール検査装置である。

第３の発明は、第１または第２の発明の段ボール検査装置において、前記第1データ取得手段と前記第２データ取得手段とは、予め設定された大きさのメッシュ毎に段ボールの画像データをそれぞれ取得する段ボール検査装置である。

第４の発明は、第１乃至第３の各発明における段ボール検査装置において、前記出力手段は、前記給紙装置を停止させるためのエラー信号を該給紙装置に出力する段ボール検査装置である。

なお、本発明は、単一の装置に限らず複数の装置から構成されるシステムであってもよい。また、装置毎に「装置」、「プログラム」、「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」又は「方法」として表現してもよい。すなわち、本発明は、任意のカテゴリーで表現可能となっている。

＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。

第１の発明は、デザインの印刷前後に段ボールの画像データを取得し、印刷後画像データから印刷前画像データを引き算処理して求めたデザインデータを検査する構成により、検査時に段ボールの色合いの違いを相殺でき、もって、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を検査することができる。また、第１の発明は、色相・彩度・明度の許容範囲を示すデザイン許容範囲データが示す許容範囲内に、演算手段により求められるデザインデータがない場合には、エラー信号を出力する構成により、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を、許容範囲を持たせて検査することができる。

第２の発明は、第１の発明の作用に加え、デザインの初回印刷時に演算手段により求められたデザインデータを記憶手段に書き込むので、初回印刷時からインクが希釈した場合にエラー信号を出力することができる。それゆえ、初回印刷時からのインクの希釈による印刷品質の劣化を回避できる。

第３の発明は、第１又は第２の発明の作用に加え、第1データ取得手段と第２データ取得手段とが、予め設定された大きさのメッシュ毎に段ボールの画像データをそれぞれ取得するので、設定された大きさ毎にデザインデータを検査することができる。

第４の発明は、第１〜第３の各発明の作用に加え、出力手段が、給紙装置を停止させるためのエラー信号を当該給紙装置に出力するので、不適切なデザインが印刷されることによる段ボール原料の浪費を回避できる。

本発明によれば、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を検査できる。また、本発明によれば、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を、許容範囲を持たせて検査できる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

（１−１．構成）
図１は本発明の一実施形態に係る段ボール検査装置の構成を示す模式図である。

この段ボール検査装置１０は、段ボール１にデザインを印刷する印刷工程において用いられるものである。なお、印刷工程においては、段ボール検査装置１０以外にも給紙装置５や印刷装置６・制御装置７・端末装置２０等の装置が用いられる。

給紙装置５は、段ボール１を搬送するものであり、制御装置７により制御される。

印刷装置６は、給紙装置５により搬送される段ボール１にデザインを印刷するものである。ここでは、２〜３色程度の水性のインクを用いて凸版印刷により図形等のデザインを印刷する。なお、印刷装置６は制御装置７により制御される。

制御装置７は、給紙装置５および印刷装置６を制御するものであり、段ボール検査装置１０からのエラー信号に基づいて、給紙装置５および印刷装置６を停止させる機能を有する。

段ボール検査装置１０は、給紙装置５により搬送される段ボール１に印刷装置６がデザインを印刷した場合、そのデザインが正常に印刷されているか否かを検査するものである。かかる検査を実施するために、段ボール検査装置１０は、第１データ取得部１１と第２データ取得部１２・演算部１３・通信部１４・記憶部１５・比較部１６・出力部１７とを備えている。

なお、段ボール検査装置１０は、ハードウェア構成で実現可能であり、またはハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせとしても実現可能となっている。後者の場合、ソフトウェア構成は、予めコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又はネットワークから得られたプログラムがコンピュータにインストールされることにより、段ボール検査装置１０としての各機能が実現される。ハードウェア構成の例としては、ＣＰＵやメモリ・ディスク・キーボード・各種インターフェース等が挙げられる。

第１データ取得部１１は、デザイン印刷前の段ボール１を撮像するカメラセンサ１１Ｘを具備し、デザイン印刷前の段ボールの画像を示す印刷前画像データＸ１を取得する機能を有する。ここで、カメラセンサ１１Ｘは、段ボール１を撮像し、画素毎のＲ値・Ｇ値・Ｂ値からなる撮像データＸ１’を第１データ取得部１１に送出するものである。第１データ取得部１１は、カメラセンサ１１Ｘから送出された撮像データＸ１’に基づいて、予め設定された大きさのメッシュ毎に段ボール１の色相・彩度・明度の値を算出し、これら色相・彩度・明度の値からなる印刷前画像データＸ１を取得する。本実施形態では、メッシュの大きさを１ｍｍ² としている。

なお、画素とメッシュとは、一対一の関係にある場合と、複数の画素が１つのメッシュに含まれる関係にある場合とがある。前者の関係の場合、例えば１６００ｍｍ×１２００ｍｍの印刷領域（撮像領域）に対し、２００万画素の分解能をもつカメラセンサ１１Ｘを配置すればよい。２００万画素の分解能によれば、１６００ｍｍ×１２００ｍｍ÷２００万画素≒１ｍｍ² のメッシュ毎にＲ値・Ｇ値・Ｂ値を得ることができる。また、分解能を落とし、例えば２ｍｍ×２ｍｍ＝４ｍｍ² のメッシュ毎にＲ値・Ｇ値・Ｂ値を得るとした場合、カメラセンサ１１Ｘの分解能を５０万画素（≒１６００ｍｍ×１２００ｍｍ÷４ｍｍ²）に切り替え設定すればよい。一方、後者の関係の場合、色相・彩度・明度の算出には、複数の画素の平均のＲ値・Ｇ値・Ｂ値を用いてもよいが、平均値算出の負荷を削減する観点から、ここではメッシュ（複数の画素の集合）内の所定位置（例、中央位置、又は左上端の位置など）の画素のＲ値・Ｇ値・Ｂ値を用いている。また、前者又は後者のいずれの関係にしても、メッシュの大きさは、基本的には、分解能の規定により設定可能となっている。分解能の他には、印刷速度に応じて分解能（メッシュの大きさ）を設定する場合も考えられる。例えば分解能が高いほど全体の演算時間が長くなることから、高速印刷の場合、エラー検出時には印刷が完了していたという可能性があるためである。また、分解能及び印刷速度の他には、カメラ台数に応じてメッシュの大きさを設定する場合も考えられる。例えば段ボール１の印刷領域がカメラセンサ１１Ｘの撮像領域よりも大きい場合、複数台のカメラセンサ１１Ｘを配置すればよい。ここで、印刷領域を撮像領域内に収める観点から、カメラセンサ１１Ｘと印刷領域との間の距離を適宜調整する場合がある。この距離の調整により、メッシュの大きさが設定されるためである。まとめると、メッシュの大きさは、分解能、印刷速度、カメラ台数、印刷領域との間の距離などの規定により設定可能となっている。また、分解能は、顧客に規定される品質要求を満たす範囲で適宜、調整可能である。

また、第１データ取得部１１は、取得した印刷前画像データＸ１を演算部１３へ送出する。

なお、印刷前画像データＸ１の取得は、演算の負荷を軽減する観点から、予め端末装置２０から通信部１４を介して受けた抜き取り間隔毎に行なってもよい。例えば、抜き取り間隔が１／１０回の場合、第１データ取得部１１は、段ボールが１０枚印刷される毎に、１枚の段ボールに関する印刷前画像データＸ１を取得すればよい。この抜き取り間隔を用いる場合、抜き取り間隔及び取得動作は、第２データ取得部１２でも同様となる。

第２データ取得部１２は、デザイン印刷後の段ボール１を撮像するカメラセンサ１２Ｙを具備し、デザイン印刷後の段ボールの画像を示す印刷後画像データＹ１を取得する機能を有する。なお、カメラセンサ１２Ｙ及び第２データ取得部１２と、前述したカメラセンサ１１Ｘ及び第１データ取得部１１とは互いに同一構成の装置を用いている。第２データ取得部１２は、印刷後画像データＹ１を取得する際、前述同様に、カメラセンサ１２Ｙから送出された撮像データＹ１’（画素毎のＲ値・Ｇ値・Ｂ値）に基づいて、１ｍｍ^２のメッシュ毎に段ボール１の色相・彩度・明度の値を算出する。また同様に、第２データ取得部１２は、取得した印刷後の画像データＹ１を演算部１３へ送出する。

演算部１３は、印刷後画像データＹ１から印刷前画像データＸ１を引き算処理する演算により、段ボールに印刷されたデザインを示すデザインデータＤ１を求めるものであり、得られたデザインデータＤ１を記憶部１５に書き込む機能をもっている。このデザインデータＤ１では、段ボール１の背景色（下地色）が除去されており、印刷されるデザインの色相・彩度・明度等からなる色情報のみが抽出される。

通信部１４は、端末装置２０と通信するものであり、印刷されるデザインに対する色相・彩度・明度のそれぞれの許容範囲を示す許容範囲情報（デザイン許容範囲データ）やデザインを印刷する段ボール１の商品コード等の情報を端末装置２０から受信する。また、通信部１４は、受信した許容範囲情報及び商品コード等の情報を互いに関連付けて記憶部１５に書き込む機能をもっている。また、通信部１４は、端末装置２０から受信した抜き取り回数を第１及び第２データ取得部１１，１２に送出する機能をもっている。

記憶部１５は、印刷されるデザインの基準となる「基準デザインデータ」等を記憶するハードウェア資源としてのメモリである。基準デザインデータは、例えば、デザインの初回印刷時に演算部１３により求められる段ボール１のデザインデータＤ０である。基準デザインデータとその識別用の商品コードとは互いに関連付けられて記憶部１５に記憶される。なお、ここで、初回印刷時の印刷前画像データと印刷後画像データとを、便宜上それぞれＸ０とＹ０と表記し、Ｘ０とＹ０との引き算処理により求められるデザインデータをＤ０と表記する。

また、段ボール１の画像データは、例えば１ｍｍ^２のメッシュ毎に色相・彩度・明度の値を含んでいる。このため、基準デザインデータも１ｍｍ^２メッシュ毎に色相・彩度・明度の値を含んでいる。なお、色相・彩度・明度のそれぞれの値に対し、許容範囲が設定されている場合がある。この場合には、色相・彩度・明度のそれぞれの許容範囲情報がメッシュ毎に記憶される。

補足すると、記憶部１５には、図２（Ａ）に示すようなデザインに対し、図２（Ｂ）に示すメッシュ毎に色相・彩度・明度からなる色情報が記憶される。さらに詳しくは、記憶部１５には、図３に示すようなアドレス情報（ａｎ，ｂｍ）がメッシュ毎に割り当てられ、その割り当てられるメッシュ毎に、図４（Ａ）に示すように、色相の値・彩度の値・明度の値を互いに関連付けた構造の色情報がデザインデータＤ０として記憶される。また、許容範囲が設定される場合、記憶部１５には、割り当てられるメッシュ毎に、図４（Ｂ）に示すように、色相の許容範囲・彩度の許容範囲・明度の許容範囲を互いに関連付けた構造の許容範囲情報がデザインデータＤ０として記憶される。

なお、基準デザインデータは、初回印刷時のデザインデータＤ０を用いずに、端末装置２０により設定されるデザインデータを用いてもよい。また、記憶部１５には、デザインデータＤ０の識別用の商品コードに関連付けて、各種の商品（段ボール）管理情報を記憶させてもよい。

商品管理情報としては、例えば、受注情報・在庫情報・製造計画情報・仕上がり情報・売上情報・売掛金情報等の情報が適宜、端末装置２０から通信部１４を介して書込可能となっている。受注情報としては、例えば商品コード、得意先名、品名、指示数量、納期などがある。在庫情報としては、例えば品名毎の在庫数などがある。製造計画情報としては、例えば商品コード、品名、製造スケジュール情報、設備及び作業者の割当て情報などがある。仕上がり情報としては、例えば商品コード、製造年月日及び製造数量などがある。売上情報及び売掛金情報は、段ボールの売上や売掛金に関する情報である。

比較部１６は、記憶部１５に記憶された基準デザインデータと、演算部１３により求められたデザインデータＤ１とをメッシュ毎に比較するものである。ここで、基準デザインデータの色相・彩度・明度に許容範囲が設定されている場合には、許容範囲内に含まれる全てのデザインデータとデザインデータＤ１とをメッシュ毎に比較し、許容範囲内の全デザインデータのうち、デザインデータＤ１に一致するものがあるか否かをメッシュ毎に判定する。この結果、比較部１６は、あるメッシュにおいて、一致するデザインデータが無い場合には、当該メッシュのアドレス情報を含むエラー発生信号を出力部１７に送出する。なお、判定の手法としては、許容範囲の上限値とデザインデータＤ１とを比較すると共に、許容範囲の下限値とデザインデータＤ１とを比較することにより、許容範囲の上限値と下限値との間にデザインデータＤ１があるか否かを判定する方式としてもよい。また、エラー発生信号は、少なくともエラーの発生を通知すればよいので、必ずしもメッシュのアドレス情報を含む必要は無い。エラー発生信号からアドレス情報を省略した場合、後述する表示部２３では、エラー発生を出力するが、エラーの発生箇所を出力しない。

出力部１７は、比較部１６からエラー発生信号を受け取ると、制御装置７および端末装置２０に、エラーが発生したメッシュのアドレス情報を含むエラー信号を出力するものである。

端末装置２０は、通常のコンピュータ機能に加え、操作者の操作により、基準デザインデータの色相・彩度・明度の許容範囲等を段ボール検査装置１０に設定するものであり、設定部２１と通信部２２・表示部２３とを備える。

設定部２１は、段ボール検査装置１０の記憶部１５が記憶する基準デザインデータに対し、操作者の操作により、色相・彩度・明度の許容範囲を記憶部１５に設定するものである。

具体的には、色相の場合、図５に示すように、例えば時計の１２〜２時の角度に赤色〜桃色、２〜５時の角度に紫色〜藍色、５〜６時の角度に水色、６〜１０時の角度に黄緑色〜緑色、１０〜１２時の角度に黄色〜赤色を示す色相値が連続的に配置された色相環を用いて設定する。このような色相環において、角度を指定することにより色相の許容範囲が設定される。例えば、中心点Ｏから基準デザインデータの色相値Ｐに向かう角度に対し、プラスマイナスα°の範囲が設定される。

また、彩度の場合、図６に示すように、例えば、左から右に向かう方向に沿って、赤色〜黄色〜緑色〜黄緑色〜水色〜藍色〜紫色〜桃色〜赤色が連続的に配置され、且つ上方が彩度値が高く、下方が彩度値が低く配置された彩度の２次元座標を用いて設定する。このような彩度の２次元座標において、各軸に対する幅を指定することにより彩度の許容範囲が設定される。例えば、基準デザインデータの彩度値Ｑを中心として、２次元座標のそれぞれの軸に対し予め設定された距離だけ離れた４点（図６中、Ｑ１〜Ｑ４）に囲まれる範囲が許容範囲として設定される。

さらに、明度の場合、図７に示すように、左から右に向かう方向に沿って、明度値が高く配置されたカラーバーを用いて設定する。このカラーバー内の明度の範囲において、明度に対する幅を指定することにより明度の許容範囲が設定される。例えば、基準デザインデータの明度値Ｒを中心として、予め設定された距離だけ離れた２点（図７中、Ｒ１・Ｒ２）で囲まれる範囲が明度の許容範囲として設定される。

また、設定部２１は、必要に応じて、基準デザインデータそのものを設定する機能を有している。

通信部２２は、段ボール検査装置１０の通信部１４と通信するものであり、設定部２１で設定された色相・彩度・明度の許容範囲情報を表示部２３及び段ボール検査装置１０に送信する機能を有する。また、段ボール検査装置１０からエラー信号を受信し、このエラー信号を表示部２３に送出する機能を有する。

表示部２３は、設定部２１により設定される情報や、段ボール検査装置１０から送信されたエラー信号の情報を出力するディスプレイ等である。エラー信号の情報としては、例えば、エラーが発生したメッシュのアドレス情報がある。すなわち、表示部２３は、エラー信号内のメッシュのアドレス情報に基づいて、イメージデータＤ１内のエラー発生箇所を表示可能となっている。また、表示に加え、ブザー等による警報を出力してもよい。

なお、本実施形態においては、給紙装置５の搬送方向に対して、図１に明示するように、カメラセンサ１１Ｘ、印刷装置６、カメラセンサ１２Ｙの順に設置される。

（１−２．動作）
次に、以上のように構成された段ボール検査装置の動作を図８のフローチャートを用いて説明する。

（１−２−１．印刷前の初期設定）
始めに、テスト印刷（試し刷り）を行い、段ボール１に印刷されるデザインの基準となる基準デザインデータを記憶部１５に記憶する。この処理を、「ティーチング処理」という。ここでは、テスト印刷のときのデザインデータＤ０を基準デザインデータとして記憶する。すなわち、テスト印刷を初回印刷として扱い、このときの印刷回数ｎを１とする。（ステップＳ１）。

ティーチング処理においては、第１データ取得部１１は、印刷前の段ボール１（シート）の状態をカメラセンサ１１Ｘにより撮像して、印刷前画像データＸ０を取得する（ステップＳ２）。それから、第２データ取得部１２は、段ボール１にデザインが印刷されると、印刷後の状態をカメラセンサ１２Ｙにより撮像して、印刷後画像データＹ０を取得する（ステップＳ３）。なお、第１及び第２データ取得部１１，１２は、これらの画像データＸ０・Ｙ０を取得する際、１ｍｍ^２メッシュ毎に段ボール１の色相・彩度・明度の値を算出する。

続いて、テスト印刷時の画像データＸ０・Ｙ０は、演算部１３に送出される。演算部１３では、印刷後画像データＹ０から印刷前画像データＸ０を引き算する処理が実行される。これにより、テスト印刷時におけるデザインデータＤ０が求められ、基準デザインデータとして記憶部１５に記憶される（ステップＳ４）。

基準デザインデータが記憶部１５に記憶されると、基準デザインデータＤ０の色相・彩度・明度のそれぞれの値に対して許容範囲が設定される（ステップＳ５）。ここでは、端末装置２０の設定部２１により、これらの値が設定される。これにより、基準デザインデータに対して同一範囲内のものとして許容されるデザインデータ群が記憶部１５に記憶されることとなる。なお、許容範囲を設定しない場合には、ステップＳ５は省略される。この場合、例えば、後述する比較のステップＳ１０では、デザインデータＤ１と、基準デザインデータとがメッシュ毎に比較されることになる。

（１−２−２．印刷中の検査）
次に、段ボール１にデザインを印刷している最中の検査について述べる。

デザインの印刷が開始されると印刷回数ｎ＝２となり、給紙装置５が印刷装置７に向けて段ボール１を搬送する（ステップＳ６）。

ここで、印刷装置７への搬入側に設置されたカメラセンサ１１Ｘの下を段ボール１が通過する度に、第１データ取得部１１により、印刷前画像データＸ１が取得される（ステップＳ７）。

その後、段ボール１は印刷装置７に到達し、デザインが印刷される。そして、デザインが印刷された段ボール１は、カメラセンサ１２Ｙの下を通過して、次工程へ搬送される。この際、カメラセンサ１２Ｙの下を通過する度に、第２データ取得部１２により、印刷後画像データＹ１が取得される（ステップＳ８）。

続いて、印刷前画像データＸ１と印刷後画像データＹ１とは、それぞれデータ取得部１１，１２から演算部１３に送出される。演算部１３では、印刷後画像データＹ１から印刷前画像データＸ１を引き算する処理が実行され、デザインデータＤ１が演算により求められる（ステップＳ９）。求められたデザインデータＤ１は、比較部１６に送出される。

次に、比較部１６において、デザインデータＤ１と、基準デザインデータの許容範囲のデザインデータとがメッシュ毎に比較される（ステップＳ１０）。

その結果、基準デザインデータの許容範囲内のデザインデータに、全メッシュのデザインデータＤ１が存在する場合（Ｓ１０−ＹＥＳ）、予め設定された印刷回数Ｎに印刷回数ｎが達したか否かが判定される（ステップＳ１１）。達していると判定されれば（Ｓ１１−Ｙｅｓ）、処理が終了して、段ボール検査装置１０は停止する。

また、印刷回数Ｎに達していないと判定されれば（Ｓ１１−Ｎｏ）、印刷回数ｎ＝２のデザインは正常であるとみなされ、印刷回数ｎがｎ＋１にインクリメントされる。そして、次に搬送される段ボール１のデザインの検査が実行される（ステップＳ１２）。印刷回数ｎ＝３以降は、ステップＳ６からのステップＳ１１までの処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１０において、基準デザインデータの許容範囲内のデザインデータに、あるメッシュのデザインデータＤ１が存在しない場合、当該メッシュのアドレス情報を含むエラー発生信号が比較部１６から出力部１７に送出される（Ｓ１０−Ｎｏ）。

これにより、出力部１７はエラー信号を制御装置７に出力する（ステップＳ１３）。制御装置７はエラー信号を受けると、給紙装置５および印刷装置６を停止するように制御する。

また、出力部１７は、通信部１４を介して、端末装置２０にもエラー信号を出力する。端末装置２０はエラー信号を受けると、エラーが発生した旨とエラー発生箇所とを表示部２３に表示する。

（１−３．効果）
以上説明したように、本実施形態に係る段ボール検査装置１０は、デザインの印刷前後に段ボール１の画像データＸ１，Ｙ１を取得し、印刷後画像データＹ１から印刷前画像データＸ１を引き算処理して求めたデザインデータＤ１を検査する構成により、検査時に段ボール１の色合いの違いを相殺でき、もって、大量生産される段ボールに印刷されるデザインの品質の劣化を検査することができる。また、これにより、インクの希釈等による印刷品質の劣化を回避できる。

また、デザインの初回印刷時に演算部１３により求められた段ボール１のデザインデータを基準デザインデータＤ０として記憶部１５に書き込むので、初回印刷時からインクが希釈した場合にエラー信号を出力できる。それゆえ、本実施形態に係る段ボール検査装置１０によれば、初回印刷時からのインクの希釈による印刷品質の劣化を回避できる。

また、第1データ取得部１１と第２データ取得部１２とは、１ｍｍ^２のメッシュ毎に段ボール１の画像データＸ１・Ｙ１をそれぞれ取得する。これにより、演算部１３により求められるデザインデータＤ１と、基準デザインデータとを１ｍｍ^２毎に比較できる。

また、出力部１７は、給紙装置５を停止させるためのエラー信号を当該給紙装置５に出力するので、不適切なデザインが印刷されることによる段ボール原料の浪費を回避できる。

また、本実施形態によれば、色相・彩度・明度の許容範囲内のデザインデータに、あるメッシュのデザインデータＤ１が存在しない場合に、エラー信号を出力する構成により、大量生産される段ボール１に印刷されるデザインの品質の劣化を、許容範囲を持たせて検査することができる。また、許容範囲を持たせた検査により、軽微なインクの希釈等に対して給紙装置５を停止しないようにすることができる。

なお、第1データ取得部１１および第２データ取得部１２において、メッシュの大きさを１ｍｍ^２として、段ボール１の色相・彩度・明度の値を算出している。しかし、１ｍｍ^２は単に例示したに過ぎず、本実施形態のメッシュの大きさは任意に設定可能である。すなわち、デザインの印刷速度とカメラセンサの台数とデザインに要求される品質とに応じて任意に設定することができる。段ボール印刷では必ずしも高品質である必要はないので、例えば２ｍｍ×２ｍｍ＝４ｍｍ^２の大きさのメッシュであっても十分に需要に適合する場合がある。それゆえ、このような場合には、メッシュの大きさを４ｍｍ^２に設定することになる。

なお、本実施形態に係る段ボール検査装置１０は、目視による段ボール１のデザインのチェックを、人間の作業からシステム・機械の作業へと切り替え、品質向上ならびに、作業者のミスを０とすることに資する。例えば、人間の作業者とは異なり、（i）色間ずれ、（ii）インク誤り、（iii）字欠け、（iv）ステ版の印刷、等のエラーを見落とすことなく検出できる。従って、見落とし等のヒューマンエラーにより生じていた印刷ミスの段ボールの廃棄といった、紙資源の無駄をなくすことができる。

（i）「色間ずれ」は、図９に概念を示すように印版がずれることにより、デザインが意図したところからずれて印刷されることをいう。例えば、図９におけるＡ点において、テスト印刷による基準デザインデータＤ０では色情報が記憶されているのに対し、印刷中のデザインデータＤ１からは色情報が得られない場合が該当する。この場合、Ａ点のデザインデータＤ１はＮＵＬＬ値を示し、色情報≠ＮＵＬＬとなるのでエラーが検出される。

（ii）「インク誤り」は、インクが誤って設定されることである。例えば、図１０におけるＢ点において、基準デザインデータＤ０では赤を示す赤色情報が記憶されている場合に、橙を示す橙色情報が取得される場合等が該当する。すなわち、赤色情報≠橙色情報となるのでエラーが検出される。なお、赤色情報および橙色情報は、それぞれ明度・彩度・色相に変換して記憶されている。

（iii）「字欠け」とは、デザインの一部が欠けることである。例えば、図１１におけるＣ点において、基準デザインデータＤ０では色情報の値が記憶されているのに、印刷中のデザインデータＤ１からは色情報が得られない場合が該当する。この場合、Ｃ点のデザインデータＤ１はＮＵＬＬ値を示し、色情報≠ＮＵＬＬとなるのでエラーが検出される。

（iv）「ステ版の印刷」とは、図１２に概念を示すように、印刷中にステ版が外れて、段ボール１に印刷されることをいう。この場合、本来、色情報が取得されないはずのＤ点において、色情報が取得される。これにより、エラーを検出することができる。

（１−４．変形例）
なお、本実施形態において、印刷回数ｎがインクリメントされる毎に、基準デザインデータＤ０とデザインデータＤ１とを比較しているが、予め決められた間隔毎に比較しても良い。例えば、５回印刷される毎にデザインを比較するようにしても良い。これにより、演算処理の負担を軽減できる。

また、本実施形態において、１回目から数回目までの印刷回数を「抜き取り回数」として設定しても良い。そして、抜き取り回数を超えた後は、段ボール検査装置１０を停止して、給紙装置５および印刷装置６を稼動するように設定しても良い。

また、本実施形態に係る段ボール装置１０は、画像データの全領域に対してデザインデータを記憶しているが、予め設定された領域のデザインデータのみを記憶するとしても良い。これにより、記憶処理および演算処理の負担を軽減することができる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る段ボール検査装置の構成を示す模式図である。同実施形態に係る記憶部が記憶するデザインデータを説明するための図である。同実施形態に係るデザインデータの構造を説明するための模式図である。同実施形態に係るデザインデータの構造を説明するための模式図である。同実施形態に係る色相の許容範囲の設定を説明するための図である。同実施形態に係る彩度の許容範囲の設定を説明するための図である。同実施形態に係る明度の許容範囲の設定を説明するための図である。同実施形態に係る段ボール検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。一般的な「色間ずれ」の概念を示す図である。一般的な「インク誤り」の概念を示す図である。一般的な「字欠け」の概念を示す図である。一般的な「ステ版の印刷」の概念を示す図である。

符号の説明

１…段ボール、５…給紙装置、６…印刷装置、７…制御装置、１０…段ボール検査装置、
１１…第１データ取得部、１２…第２データ取得部、１３…演算部、１４…通信部、
１５…記憶部、１６…比較部、１７…出力部、２０…端末装置、２１…設定部、
２２…通信部、２３…表示部。

Claims

給紙装置により搬送される複数の段ボールにデザインが印刷される際、該デザインが正常に印刷されているか否かを検査するための段ボール検査装置であって、
前記段ボールに印刷されるデザインを示す基準デザインデータが記憶される記憶手段と、
前記デザイン印刷前に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷前の段ボールの画像を示す印刷前画像データを抜き取り間隔毎に取得するための第１データ取得手段と、
前記デザイン印刷後に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷後の段ボールの画像を示す印刷後画像データを前記抜き取り間隔毎に取得するための第２データ取得手段と、
前記印刷後画像データから前記印刷前画像データを引き算処理する演算により、前記段ボールに印刷されるデザインデータを求めるための演算手段と、
前記記憶手段に記憶される基準デザインデータに対し、色相・彩度・明度の許容範囲を示すデザイン許容範囲データを設定するための設定手段と、
前記設定手段により設定されたデザイン許容範囲データと、前記演算手段により求められたデザインデータとを前記抜き取り間隔毎に比較する許容範囲比較手段と、
前記許容範囲比較手段による比較の結果、前記デザイン許容範囲データが示す許容範囲内に当該デザインデータがない場合には、エラー信号を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする段ボール検査装置。
請求項１に記載の段ボール検査装置において、
前記デザインの初回印刷時に前記演算手段により求められた段ボールのデザインデータを前記基準デザインデータとして前記記憶手段に書き込む初回データ書込手段
を備えたことを特徴とする段ボール検査装置。
請求項１または請求項２に記載の段ボール検査装置において、
前記第1データ取得手段と前記第２データ取得手段とは、予め設定された大きさのメッシュ毎に段ボールの画像データをそれぞれ取得する
ことを特徴とする段ボール検査装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の段ボール検査装置において、
前記出力手段は、前記給紙装置を停止させるためのエラー信号を該給紙装置に出力する
ことを特徴とする段ボール検査装置。
給紙装置により搬送される複数の段ボールにデザインが印刷される際、該デザインが正常に印刷されているか否かを段ボール検査装置により検査するための段ボール検査方法であって、
前記段ボールに印刷されるデザインを示す基準デザインデータを前記段ボール検査装置のメモリに記憶するための記憶ステップと、
前記デザイン印刷前に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷前の段ボールの画像を示す印刷前画像データを抜き取り間隔毎に取得するための第１データ取得ステップと、
前記デザイン印刷後に前記段ボールを撮像し、該デザイン印刷後の段ボールの画像を示す印刷後画像データを前記抜き取り間隔毎に取得するための第２データ取得ステップと、
前記印刷後画像データから前記印刷前画像データを引き算処理する演算により、前記段ボールに印刷されるデザインデータを求めるための演算ステップと、
前記記憶ステップにより前記メモリに記憶される基準デザインデータに対し、色相・彩度・明度の許容範囲を示すデザイン許容範囲データを設定するための設定ステップと、
前記設定ステップにより設定されたデザイン許容範囲データと、前記演算手段により求められたデザインデータとを前記抜き取り間隔毎に比較する許容範囲比較ステップと、
前記許容範囲比較ステップによる比較の結果、前記デザイン許容範囲データが示す許容範囲内に当該デザインデータがない場合には、エラー信号を出力するステップと、
を備えたことを特徴とする段ボール検査方法。
請求項５に記載の段ボール検査方法において、
前記記憶ステップは、前記デザインの初回印刷時に前記演算ステップにより求められた段ボールのデザインデータを前記基準デザインデータとして前記メモリに記憶するステップを含んでいる
ことを特徴とする段ボール検査方法。
請求項５または請求項６に記載の段ボール検査方法において、
前記第1データ取得ステップと前記第２データ取得ステップとにおいて、予め設定された大きさのメッシュ毎に段ボールの画像データをそれぞれ取得する
ことを特徴とする段ボール検査方法。
請求項５乃至請求項７のいずれか1項に記載の段ボール検査方法において、
前記出力ステップは、前記給紙装置を停止させるためのエラー信号を該給紙装置に出力する
ことを特徴とする段ボール検査方法。