JPH0259059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、印刷機において印刷中の印刷物の状
態をインラインで、標準状態と比較し、印刷物の
異常を検出する際に発生する同期不良を補正する
方法に関する。 従来、印刷物の検査はオフラインで人間の視覚
に頼つて行なわれる方法が主流であつた。これは
印刷物が１点１点絵柄が違うということや、印刷
物おける検査項目が人間の視覚に頼らざるを得な
い微妙な差を問題にしてていると考えられてきた
ことに由来している。一方、印刷中の印刷物を評
価したという要望に答えて、印刷速度に同期した
ストロボ照明を行つたり、高速で同期回転するミ
ラーを用いて印刷中の印刷物を静止画像として判
断しようとする試みが行なわれた。しかし、これ
らの手段も人間の視覚に検査を依存しているとい
う点では検査機と呼べる段階のシステムではなか
つた。 また、印刷物の絵柄と同時にカラーパツチを印
刷し、カラーパツチの検査を行うことにより印刷
物の検査を代行させようという試みも行なわれて
いる。しかし、この方法では印刷障害（油タレ、
汚れ等）が絵柄部に生じた場合、見逃してしまう
ことになり、検査機の機能を十分果しているとは
いえなかつた。 一方、最近特願昭55−1051号或いは特願昭57−
220515号に見られるように印刷物の検査をインラ
インでラインセンサを利用して行なうというシス
テムが提案されている。この方法を利用すること
により印刷物の絵柄自体をインラインで自動検査
できるため、前述の欠点がなく、検査機としては
優れた効果が期待できる。 しかし、このシステムによれば高速で大量の画
像データをとり扱うことになり、そのために様々
な問題が生じてくる。特に印刷速度の変動、印刷
速度と検査の同期等が検査精度を維持する上で大
きな問題となつてくる。この問題についてさらに
詳しく説明する。 第１図は本発明の対象となる印刷物検査装置の
概略図を示している。第１図では、印刷物検査装
置は輪転機にとりつけられているが、枚葉印刷機
であつても何ら問題はない。第１図において、ロ
ール状の巻取紙２より供給された帯状の印刷用紙
は、印刷部１で表裏４色（黄、赤、藍、墨）の印
刷が施された後、ドライヤ、折機（図示せず）へ
と搬送される。印刷物検査装置は表裏４色印刷さ
れた後の印刷状態を検査するため、印刷部にとり
つけられたロータリーエンコーダ５でサンプリン
グのタイミングをとりながら、各絵柄３′の絵柄
情報を印刷物搬送方向に直交する方向に延在する
検出部４のCCD等のラインセンサにで１ライン
づつ走査して処理回路６へとりこみ、処理回路６
にて基準信号と濃度レベルでの比較を行ない、こ
の結果に基づき印刷状態の正常・異常の判断作業
を行う。この結果、印刷状態が異常であると判別
された場合には、アラーム、マーキング、リジエ
クト等の手段で対応することが可能となるわけで
ある。 ところが、ロータリーエンコーダ５からのタイ
ミングパルスだけで絵柄情報を走査する場合、完
全に同期がとれれば問題はないが実際の検査で
は、タイミングをとるロータリーエンコーダの位
置と絵柄情報の検出部の位置が異なるため、印刷
速度変動、テンシヨン変動、印刷用紙の弾性変形
及び塑性変形、ドライヤ部での温度変動等の影響
を受けて非常に同期がとりにくい状態となる。 第２図はオフセツト輪転機での通常運転時
（400RPM）の同期ズレ量を測定した結果（同期
特性）のモデル図を示したものであり、基準長に
対して数ｍ／ｍ程度のバラツキがあることを示し
ている。また、このバラツキは絵柄数百枚の大き
な周期の波と絵柄数数枚の小さな周期の波が組み
合わされたものであり、それぞれがレンジ約数
ｍ／ｍであることがわかる。 実際の印刷物検査装置では、ヒツキ、汚れ等の
微小な印刷障害を検出するため、CCDラインセ
ンサ等の検出部からとりこまれる絵柄情報は一画
素が２ｍ／ｍφ以下であることが望ましい。ただ
し、１ｍ／ｍφ以下では取り扱う情報量が膨大と
なるため印刷速度との兼ねあいで無理が生じる。 例えば、一画素が0.5ｍ／ｍφでAY全版（横
880ｍ／ｍ×縦625ｍ／ｍ）の印刷物であると
2.2MBの情報量となり、輸転印刷機の印刷速度
が500RPMであると１画素あたりの転送時間が
54.3nsecとなり、通常のラインセンサの転送速度
（10MHz）では不十分であるといえる。 このため、印刷物の検査画素の大きさは１ｍ／
ｍφ〜２ｍ／ｍφが適当なわけであるが、前述の
同期ズレ量が±数ｍ／ｍ程度あることは、信号処
理上の大きな問題となるといえる。 つまり、ロータリーエンコーダからのタイミン
グパルスに従つてサンプリングを行つた走査線
が、第３図に示すように、信号をとりこみ実行毎
にくい違いを生じてしまうからである。即ち、あ
る走査ではｎ、ｎ＋１、…という走査線に沿つて
画素情報がとりこまれていたが、次の走査では
n′、n′＋１、…という走査線に沿つた画素情報と
なつてしまうことになる。この状態では検出され
た画素情報と基準信号とを比較して印刷不良を判
別することは不可能である。 また、上記同期不良の原因である、印刷速度変
動、テンシヨン変動、印刷５用紙の弾性変形及び
塑性変形、さらにドライヤ部での温度変動等は印
刷機の基本的なメカニズムに基づく変動であるの
でこれらを全て無くすることは現時点においては
不可能であるといえる。 従つて、本発明の目的とするところは、上記の
如く種々の原因から発生する同期不良を補正し、
全ての印刷物において常に一定の検査ラインで画
素情報を取り込むことができ、精度の高い検査を
可能にする印刷物の検査における同期不良補正方
法を提供することにある。 以下に本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。本発明は、例えば第１図に示された印刷物検
査装置に適用される。本発明によれば次に述べる
方法を組み合わせることにより印刷物の検査にお
ける同期不良（同期ズレ）が補正される。 まず、第４図に示されるように印刷物３の個々
の絵柄３′の印刷と同時にスタートマーク７を印
刷する。スタートマーク７の印刷位置としては、
印刷物３の側縁余白部であつて、個々の絵柄３′
の上辺３″に対して印刷物搬送方向Ａに沿つて僅
かに上流位置か若しくは同位置に設けられる。従
つて各々のスタートマーク７は個々の絵柄３′に
対して物理的に常に一定の位置関係をもつて絵柄
３′に先行して印刷物３上に存在することになる。 このようなスタートマーク７を検出部４にて読
み取り、これを基準に絵柄３′についての所定の
サンプリング開始位置とロータリーエンコーダ５
から出力されたタイミングパルスに基づくサンプ
リング開始信号を一致させるとにより、各絵柄
３′についての画素情報取り込み開始のタイミン
グの一定化を図る。実際に検出部４の一定位置Ｂ
から連続して入力される画像信号とロータリーエ
ンコーダからのタイミングパルスの関係を第５図
に示す。 これにより、第５図に示されるように、印刷物
３の搬送に併ない連続して発生するロータリーエ
ンコーダ５からのタイミングパルスに対し、検出
部４からの画素情報の取り込みをスタートマーク
７と絵柄３′の上辺３″との搬送方向の距離に対応
したＮパルス（この例では６パルス）遅れて開始
すれば、常に絵柄３′に対して一定位置からサン
プリングの開始でき、画像信号を安定した状態で
入力可能となる。 次に、第２図に示された同期ずれ量の変化のう
ち、絵柄数数百枚の周期の大きな波の影響を除外
する。このために、第６図に示されるように、複
数枚の絵柄を一組として（例えば５〜20枚を一組
として）絵柄１周期長における同期ずれ量の平均
値（点線で示される）を算出し、これをフイード
バツクして次の組の絵柄一周期長の同期ズレ量を
補正する。これにより、周期の長い波の影響をほ
ぼ無くすることができる。なお、ある枚数単位の
絵柄一周期長の同期ズレ量の平均値を次の絵柄の
組の同期ズレ量の補正を使用することは、波の周
期が数百枚と長いため隣り合う組のズレ量の平均
値の差が極めて小さいので何ら問題はない。 この処理について、モデルケースを用いてさら
に詳しく説明する。 印刷物３の絵柄３′毎に設けられたスタートマ
ーク７検出から次のスタートマーク７検出の間に
（即ち絵柄の一周期長に相当する）にロータリー
エンコーダから発せられるパルス数が正常時1006
であるとした場合において、後掲する表１に示さ
れるような同期ズレ量が発生しているとする。 表１における同期ズレ量とは各々の絵柄が同期
ズレのない状態に比較し、どの程度同期がズレて
いるかを測定したものである。 まず、サンプリング開始のタイミングを一定化
するための手段として既に述べたようにスタート
マーク検出からＮパルス例えば６パルス分遅れて
走査を開始するものとした場合、実質的にこの６
パルス分はサンプリングの対象から外れるため
に、実際のサンプリング領域はその後の1000パル
ス分となる。 サンプリング回数が１枚の絵柄に対して100走
査であるとすると、同期ズレが０の状態では1000
パルス／10走査で10パルスに１回の走査を行なう
サンプリングスタート信号を絵柄検出部４に送れ
ばよいが、実際には表１に示されるような同期ズ
レのために、そのままでは走査ラインが不安定で
各絵柄毎に大きなズレが生じる。このために、こ
のモデルケースでは正常時を基準とした絵柄一周
期長における同期ズレの絵柄10枚の平均値を演算
する。表１を例にとると、１〜10枚目が−６パル
ス、11〜20枚目が−５パルスとなる。 つまり、正常時の1000パルスが１〜10枚目につ
いては平均して994パルス、11〜20枚目について
は同様に995パルスの如くズレで同期不良を起こ
しているわけである。 このズレを補正すべく、補正必要量が−６パル
スであれば、この値をフイードパツクし、次の絵
柄の組は、100走査／６パルス＝17走査となつて
17走査毎に（計６回）10パルスではなく９パルス
でサンプリングスタート信号を転送する。また、
補正必要量が−５パルスであれば、同様に100走
査／５パルス＝20走査となつて20走査毎（計５
回）に１走査９パルスの間隔でサンプリングスタ
ート信号を転送するように設定する。 このような処理を順次施すことにより、絵柄10
枚の平均における同期ズレをほぼ解消することが
でき、従つて全体としてみた場合長周期の同期ズ
レが解消されることになる。なお、この具体例で
は、サンプリング開始のタイミングを一定化する
ための手段と組み合わせたものについて説明した
が、かかる手段が採用されていない場合でも、こ
の処理は適用可能であり、その場合スタートマー
クから最初のサンプリングまでの期間が決められ
ていないため、１つのスタートマーク検出から次
のスタートマーク検出までの全領域（この例であ
ると1006パルス分）がサンプリング対象領域とな
り、以下上記説明における手順に従つてサンプリ
ングタイミングを決定すれば複数枚の絵柄の平均
の同期ズレがほぼ解消できる。 このようにして、複数枚の絵柄単位の絵柄一周
期長の同期ズレ量の平均値を算出し、この平均値
に基づき、次の組の複数枚の絵柄の同期ズレ量を
補正すれば、第７図に示されるように周期の長い
大きな波として現れる同期不良はほとんど解消す
ることができる。 さらに、本発明によれば、絵柄数数枚毎の周期
の短い波の影響を無視できる程度にまで小さくす
る。 第３図に示されるように、ある走査で絵柄に対
してｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…の走査線であつたの
が、次の絵柄に対する走査でn′、n′＋１、n′＋
２、…であり、そのズレ量がＭｍ／ｍであつたと
する。この２回の走査でとりこまれた画素情報を
平均することにより、仮想の走査線が両者の中間
に設定され、従つて、この場合ズレ量はＭ／２
ｍ／ｍに押さえこむことができる。 仮想の走査線を得るための平均化処理の対象走
査回数（絵柄数）は２回に限られることなく、３
回以上でも良い。しかし、印刷障害の発生特性を
艦ると、例えば水タレによる印刷障害は最少数枚
の絵柄にかけてのみ発生することがあり、このよ
うな場合多数枚で平均化処理を行なうとその印刷
障害の濃度レベルが残りの大部分の正常な絵柄の
濃度レベルに吸収されて印刷障害を検出できなく
なることがある。従つて、平均化処理のための対
象絵柄数は、濃度レベルによる印刷障害の検出に
支障のあることがないよう、絵柄上にランダムに
発生する印刷障害（油タレ、水タレ等）の発生頻
度を考慮して、数枚程度とすることが好ましい。 第８図は、第７図に示されている周期の長い同
期ズレの解消された状態の同期特性に対し上記方
法により平均化処理（対象絵柄数２枚）を行つた
状態を示している。この結果、同期ズレ量は第６
図の状態に比べて約1/5に押えられ、同期ズレの
影響はほとんど受けず、同期不良はこの時点で実
質的に解消し得たといえる。 以上に述べた方法により、実用上何ら問題のな
いレベルにまで同期不良を押さえこむとが可能と
なるが、実際の検査においては、まず、検査信号
と比較される基準信号が正常印刷物から取り込ま
れることになる。この基準信号が同期ズレのある
状態で取り込まれると、基準信号自体が正確なも
のでないために、以後の検査は実質的に無意味な
ものとなつてしまう。このようなことのないよう
に、基準信号としては同期ズレ量０の時点の信号
を基準信号として取り込むか、或いは複数枚（十
分に大きな）の検査信号の平均を基準信号として
取り込む必要がある。この結果、印刷物検査装置
では同期ズレによる検出信号の誤差量が最小の状
態で、検査信号と基準信号の比較、判別を遂行で
きるわけである。比較、判別には特願昭55−1051
号による「印刷物の検査装置」、特願昭58−2540
号による「印刷物検査装置」、或いは特願昭58−
4047による「印刷物検査装置」に見られるような
処理回路が提案されているが、本発明は印刷物検
査装置における同期不良の補正を主旨としている
ので、ここではその詳細についての説明を省略す
る。 次に、上記本発明にかかる方法に用いられる装
置の一例について第９図に基づき詳細に説明す
る。 第９図は本発明の一実施例における信号処理回
路のブロツクダイヤグラムが示されている。ここ
では、前記方法に基づき、基準信号は連続する数
枚の絵柄から取り込まれ信号の平均信号とし、同
期ズレのうち、大きな周期の波の解消のためのフ
イードバツク値は連続する10枚の絵柄の平均値と
し、また、同期ズレのうち小さな周期の波の解消
のための平均化処理は連続する２枚の絵柄の検査
信号を平均化することとする。なお、この発明は
上記条件に制約されることなく、前述の説明で与
えた条件内では問題なく実行可能である。 第１図に示された位置関係に取り付けられた
CCDラインセンサ等からなる検出部４及びロー
タリーエンコーダ５から、絵柄３′の印刷と同時
に印刷されたスタートマーク７を有する印刷物３
の絵柄情報及びタイミングパルスが処理回路に取
り込まれる。ロータリーエンコーダ５からのタイ
ミングパルスTPは、検出部４で絵柄３′の検出に
先行して或いは同時に検出されるスタートマーク
７を検出することにより発せられるスタートマー
クパルスSMPに基づいて、カウンタ２２にてカ
ウントされる。 第１の比較回路２３は、このカウンタ２２の計
数値を受けて、第１の基準カウントメモリ２４に
記憶されている各絵柄における所定のサンプリン
グ開始位置に相当する計数値（第５図の実施例に
よればＮパルス）に達すれば、この信号をサンプ
リングコントロール部２５に送りまず最初のサン
プリングスタート信号SSSを検出部４に転送す
る。カウンタ２２ではさらに印刷物３の走行に併
なつてロータリーエンコーダ５からのタイミング
パルスTPがカウントされ続け、次の絵柄３′につ
いてのスタートマーク７の検出で終了する、のよ
うなスタートマークパルスSMPをスタート、ス
トツプ及びリセツト信号とするカウント値を順次
差分回路２６に送り、このカウント値から第１の
基準カウントメモリ２４のパルス数Ｎを引算し、
この結果を平均化回路２７に送り、平均化回路２
７では連続する絵柄10枚分のカウント値を平均す
る。 次いで、この絵柄10枚で平均された第１回目の
サンプリングまでのパル数Ｎを除いたスタートマ
ークから次のスタートマークまでのパルスカウン
ト値と第２の基準カウントメモリ２９からの同期
ズレのない状態における同条件下の基準カウント
値を第２の比較回路２８にて比較し、基準カウン
ト値に対する実際のカウント値（10枚平均）の加
不足カウント数（即ち、同期ズレ量）を算出し、
この加不足カウント数△Ｐを補正回路３０にて絵
柄３′１枚当りのサンプリングのタイミングに均
等に割に振り、このようにして補正されたサンプ
リング用信号CPをサンプリングコントロール部
２５に転送することにより、サンプリングコント
ロール部２５かれ検出部４にこのタイミングでサ
ンプリングスタート信号SSSが転送される。 これにより、同期不良のうちち長周期の同期ズ
レが解消されて検出部４で絵柄３′のサンプリン
グが行なわれることになる。 このようなタイミングで検出部４からとりこま
れたアナログ対象信号AOSは、Ａ／Ｄコンバー
タ１１にてデジタル変換されたデジタル対象信号
DOSとして平均化回路１２へ転送される。一方、
印刷機械の担当者は、操作パネル（図示せず）よ
りCPU１０に対し、NOP（検査を行なわない）
SIN（標準信号とりこみ）、MNT（検査中）の３
種類のモード切換ご指示する。このモード切換に
より、CPU１０からのモード切換信号MCSがメ
モリーコントロール２０へ送られる。 メモリーコントロール２０では、平均化回路を
NOPモードでは信号取り込みを行なわず、SIN
モード及びMNTモードでは各々所定枚数分の平
均値を演算するようコントロールする。SINモー
ドでは所定枚数の平均化信号を基準信号STSと
して基準メモリ１５に取り込み記憶する。基準信
号STSが基準メモリーにとりこまれると、SINモ
ードはMNTモードに自動的に切替る。ただし、
手動でMNTモードに切換える方式でも何ら問題
はない。MNTモードではＡ／Ｄコンバータ１１
からのデジタル対象信号DOSを所定の枚数平均
化した信号をモニタリング信号として順次差分回
路１６へ転送する。この転送タイミングは、メモ
リコントロール２０でコントロールされ、同時に
基準メモリ１５からの基準信号STSが差分回路
１６に転送される。この結果差分回路１６には標
準信号STSと第８図で示したような同期ズレ対
策を行つたモニタリング信号MNSが送られたこ
とになる。 上記、２つの信号をもとに差分回路１６におけ
る差分処理のあと、判別回路１７にてあらかじめ
設定されたスレツシユホールド値に従い印刷物の
異常判別が行なわれる。前記、差分処理及び判別
処理は前記方法に限られることなく、微分処理、
積分処理等を組み合わせてもよい。 CPU１７は判別回路からの異常信号IRSに基い
てアラーム、マーキング、リジエクト２１等を行
う。 このような処理装置により本発明にかかる同期
不良補正方法が達せられるが、本発明は何等この
回路構成に限定されることなく、同様の目的を達
し得る他の回路構成、或いはマイクロコンピユー
タを利用してのプログラム化も可能である。 次に掲げる表１は本発明により同期ズレを補正
したモデル計算例を示したものである。

【表】 この表１から明らかなように、かなりの量の同
期ズレが本発明方法により、ほぼ同期ズレの無い
状態にまで改善されることが理解される。 以上に詳述したように本発明によれば、印刷直
後の印刷物を走行状態で同期をとつてサンプリン
グし、そのサンプリングデータに基づき印刷物に
発生した印刷障害を検出するにおいて、サンプリ
ングデータ取込位置と同期信号取込位置が異なつ
ているために、印刷物のテンシヨン変動、速度変
動、弾塑性変形等の各種変動の影響を受けて発生
する同期不良を実用上問題のないレベルにまで低
減せしめることができ、同期が正確にとれた状態
で検査を行うことができるので検査精度を著しく
高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものであり、第
１図は印刷物検査装置の概略図、第２図は同期ズ
レのモデル図、第３図は同期ズレと走査線の関係
図、第４図はスタートマークの実例図、第５図は
タイミングチヤート、第６図は同期ズレ状態にお
けるフイードバツク量のモデル図、第７図はフイ
ードバツク後の同期ズレのモデル図、第８図は平
均化処理後の同期ズレモデル図、第９図は本発明
を適用した装置の回路ブロツクダイアグラムであ
る。 １……印刷機、２……巻取用紙、３……印刷
物、３′……絵柄、３″……絵柄上辺、４……検出
部、５……ロータリーエンコーダ、６……処理回
路、７……スタートマーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 印刷直後の印刷物を走行状態でパルス発生手
   段からのタイミングパルスに基づき同期をとつて
   サンプリングし、そのサンプリングデータを演算
   処理して印刷物に発生した印刷障害を検出する印
   刷物の検査にて発生する同期不良を補正する方法
   において、印刷物中の絵柄の一周期長における連
   続する同期ズレ量を複数枚の絵柄を一組として平
   均した値を算出し、この値をフイードバツクして
   次の組の絵柄のサンプリングタイミングを補正
   し、補正されたタイミングでサンプリングされた
   データを２枚以上の絵柄について平均化し、この
   平均化されたデータを検査対象データとして用い
   ることを特徴とする走行印刷物の検査における同
   期不良補正方法。