JPH0422145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は印刷物の印刷状態を検査し、脱刷、印
刷ずれ等の不良を確実に検出することができる装
置に関する。

［従来の技術］ 従来、多色刷の印刷物の脱刷、印刷ずれ等を検
査するには、検査員がこの印刷物を１枚ずつめく
りながら目視で検査をおこなつていた。このた
め、この検査作業に多くの労力を必要とし、その
能率が低い不具合があつた。

このような不具合を解消するため、この検査を
自動的におこなう装置が開発されている。従来の
この種の装置は、印刷物の隅部に各印刷色の色マ
ークを所定の位置関係となるように配置した検査
マークを印刷しておき、これらの印刷物を計数機
で計数する際、めくられた印刷物の隅部の検査マ
ークを検出し、上記の色マークの位置関係を所定
の基準値と比較し、脱刷、印刷ずれ等を判定する
ように構成されている。

しかし、これらの検査マークは印刷物の種類が
相違する場合にはその色マークの基準となるべき
位置関係が相違する。また同一種類の印刷物であ
つてもそのロツトが相違するとこれら色マークの
形状等に微妙な変化が生じる。ところで、有価証
券や紙幣等は精密さが要求されるため、その印刷
ずれ等に対する基準が厳しい。このため印刷物の
種類やロツト等の相違による色マークの僅かの変
化も不良として判定されてしまうことがある。こ
のため従来は印刷物の種類やロツト等が変わる度
にこの検査装置の検査基準値を再度設定してい
た。このため、検査作業が非能率的となるばかり
でなく、この検査装置の操作員がこの検査基準の
設定ができるように熟練していなければならず、
この検査装置の操作員が限定されてしまう不具合
があつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は以上の事情に基づいてなされたもの
で、操作に熟練を必要とすることがなく、また検
査を能率的におこなうことができる印刷状態検査
装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段とその作用］ すなわち本発明は、印刷物の隅部に印刷され、
互いに所定の位置に印刷された各印刷色毎の色マ
ークから構成された検査マークと、これらの印刷
物を１枚ずつめくりその枚数を計数する計数機構
と、この計数機構によつてめくられた印刷物の隅
部に光を照射する光源機構と、上記検査マークか
らの反射光を検出する光検出機構と、この光検出
機構からの信号荷よつて上記の色マークの位置関
係を算出し、この印刷物の印刷の良否を判定する
信号処理回路とを備えている。この信号処理回路
は、上記の色マークの位置の関係を基準位置関係
と比較し、これら色マークの位置関係のずれが許
容誤差内にあるか否かを判定して印刷の良否を判
定する検査モードを遂行する検査モード手段を備
えている。また、この信号処理回路には、上記の
計数機構に装荷された複数のサンプル印刷物の検
査マークを検出し、それらの色マークの位置関係
を算出するとともに、これら算出した位置関係の
平均値を算出し、この位置関係の平均値を上記の
検査モードの際の基準位置関係として設定する学
習モードを遂行する学習モード手段とを備えてい
る。

このような装置は、たとえば検査すべき印刷物
のロツトの中から、従来と同様な目視による検査
によつて良品と判定された複数のサンプル印刷物
を選び出し、このサンプル印刷物を上記の計数機
構に装荷し、上記の信号処理回路を学習モードに
してこれらサンプル印刷物の検査マークを検出さ
せる。これによつて、これらの検査マークの色マ
ークの位置関係が算出され、この位置関係の平均
値が算出され、この平均値が検査モードの際の基
準位置関係として自動的に設定される。次に、こ
の信号処理回路を検査モードに切り替え、ロツト
分の印刷物を検査する。この場合、この検査モー
ドにおける基準位置関係はこの印刷物のロツトか
ら選定した良品の印刷物の検査マークの色マーク
の位置関係の平均値であるから、ロツトごとの印
刷の状態の微妙な相違の影響を排除して、この印
刷物の検査を正確におこなうことができる。ま
た、この装置は、この検査モードの基準位置関係
を設定するには、目視で複数の良品のサンプル印
刷物を選定し、このサンプル印刷物を計数機構に
装荷して信号処理回路を学習モードに切り替えて
装置を作動させるだけでよく、この基準位置関係
の設定が容易であり、かつ熟練を要しない。

［実施例］ 以下図を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図にはこの装置の全体を概略的に示す、この
装置は大きく計数検査機構部１と信号処理部２と
に分けられる。

上記の計数検査機構部１は印刷物の隅部を１枚
ずつめくり、その隅部に印刷された検査マークを
光学的に検出するものである。また上記の信号処
理部２は検出された信号を処理し、その印刷物の
印刷状態を判定するものである。

まず、上記の計数検査機構部１の構成を説明す
る。第２図はこの計数検査機構部１のカバーを取
外したは状態の側面図である。図中の１１はフレ
ームであつて、このフレームは型材を溶接して枠
状に構成されている。そして、このフレーム１１
の前面部にはテーブル３が設けられ、検査すべき
印刷物Ｐはこのテーブル３上にこの計数検査機構
部１の中心線に対して45゜の角度をなすように載
置される。このフレーム１１の上部の前面にはこ
の計数検査機構部１の制御をなす制御盤５および
制御回路１２が設けられている。

また、このフレーム１１の前部には紙押え機構
４が設けられている。この紙押え機構は押え板１
４を備え、この押え板１４は案内棒１９に沿つて
上下に昇降自在に案内されている。この押え板１
４は一対のスプロケツト１６間に掛け渡されたチ
エン１５の走行によつて上下に移動する。このチ
エン１５は減速機１７を介してモータ１８によつ
て駆動される。この押え板１４は上記のテーブル
３上に載置された印刷物Ｐの隅部を上方から押圧
するように構成されている。

また、このフレーム１１内には一対の案内ロツ
ド３３が取付けられ、これらのロツドによつて昇
降台３１が上下に移動自在に案内されている。ま
た、この昇降台３１にはナツト３６が取付けら
れ、このナツトは螺嵌３４に螺合している。この
螺嵌３４はモータ３５によつて回転駆動され、こ
れによつて上記のナツト３６が螺進し、上記の昇
降台３１が昇降する。なお、２１は電源装置であ
る。

そして、この昇降台３１上には上記テーブル３
の端部から突出した印刷物の隅部を下方から順次
１枚ずつめくる計数機構３０と、これらめくつた
印刷物の間に目印の合紙を挿入する合紙挿入機構
３２と、めくられた上記印刷物Ｐの隅部の検査マ
ークに光を照射する光源機構７０と、この検査マ
ークからの反射光を検出する光検出機構８０とが
取付けられている。

これらの機構は第３図に示す如く構成されてい
る。なお、この第３図は主要な部品のみを示す。

まず、上記の計数機構３０の構成を説明する。
４１は駆動軸であつて、ベルト４４を介してモー
タ４５によつて駆動される。この駆動軸４１の両
端にはクランク板４２，４３が取付けられてい
る。このクランク板４３にはリンク４６が接続さ
れ、このリンク４６の中間部にはアーム４７の先
端部が枢着され、このアーム４７の基端部は上記
の昇降台３１に取付けられたフレーム板に枢着さ
れている。また、４９はアームであつて、その基
端部は上記のフレーム板に枢着されている。そし
て、このアーム４９の先端部にはサクシヨンブレ
ード取付け部材５０が回転自在に取付けられてい
る。そして、この取付け部材５０にはサクシヨン
ブレード５２が取付けられている。このサクシヨ
ンブレード５２は中空状をなし、その上面には吸
引孔５３が形成されている。そして、このサクシ
ヨンブレード取付け部材５０はリンク４８を介し
て上記のリンク４６の先端部に接続されている。
したがつて、このサクシヨンブレード５２は上記
のクランク板４３が回転すると上下に往復動し、
また取付け部材５０の回転軸を中心として往復回
動する。またこのサクシヨンブレード５２内は上
記の取付け部材５０可撓性のホース５１を介して
真空ポンプ２２に接続され、その内部に負圧が作
用する。また、上記のクランク板４２にはリンク
５５が接続され、このリンク５５の中間部にアー
ム５６の先端部が枢着されている。そして、この
アーム５６の基端部は上記のフレーム板に枢着支
持されている。また、このリンク５５の先端部に
はワイパピン５７が突設されている。したがつ
て、このワイパピン５７は上記のクランク板４２
が回転すると略楕円形の軌跡を描いて往復移動す
る。なお、このワイパピン５７と上記のサクシヨ
ンブレード５２とはその位相が互いに約180゜ずれ
ている。したがつて、このサクシヨンブレード５
２は第４図ａに示す如くまず上昇するとともに水
平となり、一番下の印刷物Ｐの下面に吸着し、次
いで第４図ｂに示す如く下降してこの印刷物Ｐを
１枚だけめくる。この場合に上記のワイパピン５
７はこのサクシヨンブレード５２の上側にまわり
こみ、このめくられた印刷物Ｐとその上の印刷物
Ｐとの間に進入する。次にこのワイパピン５７が
サクシヨンブレード５２に下方にまわりこみ、め
くられた印刷物Ｐの隅部をこのサクシヨンブレー
ド５２の下方に移動させる。そして、このサクシ
ヨンブレードが第４図ｃに示す如く再び上昇して
次の印刷物Ｐの下面に挟着する。このような作動
を繰返してこの印刷物Ｐの隅部を順次１枚ずつめ
くる。なお、この作動は上記の駆動軸４１に取付
けられた遮光板５８と光センサ５９によつて計数
され、この印刷物の枚数が計数される。なお、こ
の機構は従来の計数機構を利用したものである。

また、上記の合紙挿入機構３２は、合紙テープ
６１と、送りローラ６４と、カツタ機構６２とこ
れを駆動するソレノイド６３とから構成され、印
刷物の単位枚数毎および印刷物の不良が検出され
た毎に作動し、所定の長さに切断された合紙を印
刷物の間に挿入する。

また、上記の光源機構７０は以下に示す如く構
成されている。この光源機構内にはストロボラン
プ７３が設けられ、このランプは第４図ｂに示す
如く印刷物Ｐの隅部がサクシヨンブレード５２に
よつてめくられた場合に発光し、この印刷物の隅
部に光を照射する。またこのストロボランプ７３
の前方には赤外線フイルタ７２が設けられ、赤外
線を遮断し、可視光のみを照射するように構成さ
れている。またこの光源機構にはフード７１が設
けられ、このストロボランプ７３からの光が不必
要な部分に照射されないように構成されている。

また上記の光検出機構８０は以下のように構成
されている。この光検出機構にはレンズ８２が設
けられ、このレンズ８２によつて上記の印刷物の
隅部に印刷された検査マーク９０の像をイメージ
センサ８６上に結ぶように構成されている。この
イメージセンサは例えば半導体光検出素子を多数
直線状に配列したもので、上記検査マーク９０の
像を電気的に直線的に走査できるものである。こ
の実施例の場合、このイメージセンサ８６の素子
すなわち画素の数は256で１画素当りのの寸法は
約0.08mmである。そして、この光検出機構はウオ
ームホイル８３、ウオーム８４、およびモータ８
５によつて上下に回動されるように構成され、上
記の走査位置を調整できるように構成されてい
る。

次にこの印刷物Ｐの隅部に印刷される検査マー
ク９０を第５図を参照して説明する。第５図ａに
示すものは、その第１の態様である。このものは
黒、赤、青、緑の４色の多色刷の場合のものであ
つて、これらの色のうち最もコントラストの大き
い黒を基準色とし、この黒の２個の基準色マーク
９１，９２が印刷されている。一方の基準色マー
ク９１は三角形をなし、また他方の基準色マーク
９２は帯状をなしている。そして、これらのマー
ク９１，９２は走査方向Ｓすなわちこの印刷物Ｐ
の辺と45゜の方向に互いに離間して配列されてい
る。そして、これらの基準色マーク９１，９２の
間にはそれぞれ帯状をなす赤、青、緑の各色マー
ク９４，９５，９６が所定の間隔に配置されてい
る。そしてこれらのマークの寸法、およびこれら
のマークの間の間隔は各色が正規に印刷された場
合には所定の間隔になるように設定されている。
また、上記の基準色マーク９１，９２と印刷物の
緑との間の距離も所定の間隔となるように設定さ
れている。また、これら基準色マーク９１，９２
は互いに接続部９３で連続されている。この接続
部９３はこれらのマーク９１，９２が同一の原版
で印刷された基準色マークであることが一見して
判明できるようにするためのものである。

また、第５図ｂはこの検査マーク９０の第２の
態様である。このものは、黒の基準色マーク９
１′，９２′が互いに隣接して配置され、この後ろ
に赤、青、緑の色マーク９４′，９５′，９６′が
配列されているもので、この他の上記の第１の態
様のものと同様である。なお、この実施例では上
記の第１の態様の検査マーク９０について説明し
てある。

次に、前記の信号処理部２の構成を第１図およ
び第６図を参照して説明する。第１図の１０はキ
ヤビネツトであつて、この内部にはキーボード
６、CRT７、プリンタ８等が収容されている。
そして、この信号処理部２内には第６図に示す回
路が設けられている。すなわち１０１はビデオア
ンプであつて、前記光検出機構８０のイメージセ
ンサ８６からの信号が入力する。そして、このビ
デオアンプ１０１で増幅された信号はＡ／Ｄ変換
器１０２に送られ、後の信号処理回路での演算の
ためデジタル信号に変換される。そして、この信
号は一旦信号メモリ１０３に記憶され、信号処理
回路１０４に送られる。そして、この信号処理回
路１０４によつてこの信号が処理され、印刷物の
印刷の状態が判定される。この信号処理回路１０
４はこの演算結果に基づいて、印刷物Ｐの印刷状
態が不良の場合には上記の計数機構の制御回路１
２に信号を送り、合紙挿入機構３２を作動させて
合紙を挿入し、その不良の印刷物の目的とする。
また、この演算結果は表等にまとめられ、上記の
CRT７に表示され、またプリンタ８からプリン
トアウトされる。また、この信号処理回路１０４
は上記の光源機構７０のストロボ制御回路７５を
制御し、ストロボランプ７３の発光を制御する。

この信号処理回路１０４は上記の検査マーク９
０の各基準色マーク９１，９２および各色マーク
９４，９５，９６の位置関係を算出し、これを基
準の位置関係と比較して脱刷、印刷ずれ等を判定
するものであるが、上記の位置関係の基準値等は
キーボードによつて操作員が任意に設定すること
ができるとともに、所定の印刷物のサンプルにつ
いてその検査マークの測定結果から平均値を算出
し、これに所定の許容範囲を自動的に設定して検
査の合否の基準を自動的に設定する学習機能が与
えられている。

以下、この信号処理回路１０４およびその他の
回路の機能、作用を第７図ないし第９図を参照し
て説明する。すなわち、この検査マーク９０に照
射された光は各基準色マーク９１，９２および各
色マーク９４，９５，９６の部分で吸収されるの
で、上記のビデオアンプ１０１からの出力信号は
第７図に示す如くこの印刷物Ｐの紙の縁および各
マークの縁の位置ａ〜ｌの対応して急激に立上が
り、また立ち下がる。なお、この場合の印刷物Ｐ
の隅部の背景には前記のサクシヨンブレード５２
があり、このサクシヨンブレード５２はステンレ
ス鋼製でその表面には平滑に仕上げられていお
り、光を反射する。しかし、上記の光源機構７０
からの照射光の方向と、この光検出機構８０へ入
射する光の方向とはこのサクシヨンブレード５２
の表面の法線に対して対称にはなつておらず、し
たがつてこのサクシヨンブレード５２の表面で反
射した光はこの光検出機構８０には入射しない。
したがつてこの光検出機構８０で撮影された像の
上では、このサクシヨンブレード５２の表面に対
応する部分には反射光がなく、上述の如くこの印
刷物Ｐの縁の位置ａ，ｌでは信号は急激の立上が
り、また立ち下がる。なお、このサクシヨンブレ
ード５２の表面で反射した光がその上の印刷物の
裏面で散乱光となり、これがこのサクシヨンブレ
ードの表面で再度反射してこの光検出機構８０内
に雑音として入射するのを防止するため、このサ
クシヨンブレードの表面を黒色に塗装するか、ま
たは黒色に表面処理してもよい。

そして、このような信号は上記のＡ／Ｄ変換器
１０２によつてデジタル信号に変換され、一旦信
号メモリ１０３に記憶され、上記の信号処理回路
１０４に送られる。そして、この信号処理回路１
０４ではこの信号から第８図に示すようにａ点に
対応した信号レベルの変化があるか否かを判定
し、ストロボランプ７３が正規に発光したか否か
を確認する。次にこの信号のうちａ〜ｌ点に対応
した信号域を選定し、その中から各ａ〜ｌ点に対
応した信号レベルの急激に変化する点（この実施
例では12個の点）を選定する。そして、これらの
点から上記の各ａ〜ｌ点に対応する点の位置を正
確に算出する。この算出は次のようにおこなう。

すなわち、各ａ〜ｌ点に対応して信号はa′−
a″、b′−b″…l′−l″の範囲でそれぞれ急激に立上
がり、また立ち下がる。デジタル変換された後の
これら立上がりまたは立ち下がり部分の信号は第
９図に示す如く段階的に変化する。なお、この第
９図にはａ、ｂ点の場合を代表として示す。そし
て、例えばａ点の真の位置はこの立上がり部の最
大値と最少値の中心値に対応した位置となる。し
たがつて、この信号処理回路１０４では、まずこ
の中心値を求め、この中心値より小および大でか
つこの中心値に最も近い値を有する画素の番号、
たとえばこの場合にはｎ＋２およびｎ＋３を選定
し、これらの値と上記の中心値から補間演算によ
り上記の点ａの位置を正確に算出する。また、同
様にしてｂ点に対応した立ち下がり部についても
演算をおこない、ｂ点の位置を正確に算出する。
以下、同様にして他の各点の正確な位置を算出す
る。

そして、これらの点の位置から各色マーク９
４，９５，９６の位置すなわちこれらの中心位置
を求め、これら色マークの位置関係を基準色マー
ク９１，９２と同じ側の縁の間の距離すなわち
ｃ、ｋ点を基準として算出する。なお、この場合
の各色マークの位置関係の基準点はｃ点を使用す
る。また、同時に印刷物の紙の縁からこの検査マ
ークまでの余白の距離すなわちａ−ｂ、ｋ−ｌ点
間の距離を算出する。

この場合、各色マーク等の位置関係の算出の基
準長さとして基準色マーク９１，９２の間の距離
を使用したので、この基準長さは極めて正確にな
る。なお、これら基準色マーク９１，９２間の距
離とは正確にはこれらマークの中心点間の距離で
あるが、この実施例では基準色マーク９１が三角
形であるため、走査軌跡Ｓが図中の上下方向にず
れるとこの中心点の位置がずれる。したがつて、
この実施例ではこれら基準色マーク９１，９２の
同じ側の縁すなわちｃ、ｋ点間の距離をこれらの
マークの間の距離として使用する。インクのにじ
み等によつて印刷されたマークの縁が原版のマー
クの縁の対してずれるようなことがあつても、こ
のずれは同じ方向にずれることになるので、この
ような誤差は相殺され、このｃ、ｋ点間の距離を
これら基準色マーク９１，９２間の距離とみなし
ても支障はない。もちろん、これら基準色マーク
が両方とも一定幅の帯状のものであれば、これら
の両縁からその中心を求め、この中心間の距離を
れら基準色マーク間の距離としてもよい。

この信号処理回路１０４は前述したように印刷
の合否判定の基準値および許容誤差等を自動的に
設定できる学習モードと、既に設定された基準に
従つて検査をおこなう検査モードとの切換えられ
るものであるが、まずこの検査モードについて説
明する。上記の如く算出された各色マークの位置
は設定されている基準値と比較され、その誤差が
算出される。そして、この誤差が許容範囲内であ
れば合格と判定し、計数が終了している場合には
その結果をCRT７に表示し、またプリンタ８か
らプリントアウトする。また上記の誤差が許容範
囲外であれば、不合格と判定し、目印のための合
紙の挿入、警報の出力等の不良処理をおこなう。

また、上記の学習モードでは以下の如き処理を
おこなう。まず、この学習モードの場合には、あ
らかじめ目視検査で合格と判定された複数枚の印
刷物をセツトし、上記と同様にして各印刷物の色
マークの位置を算出し、これらのデータを記憶す
る。そして、これらのデータから平均値を求め、
これを基準値とする。また各データの誤差を算出
し、特に指定がない場合にはこの誤差の最大値を
許容範囲とする。なお、この平均値を算出するに
は、各データのばらつきが標準分布しているもの
としてその中央値を平均値とする。したがつて、
この学習の為のサンプルの印刷物は予め目視で検
査していないものを使用してもよく、誤差の極端
に大きいものは自動的に除外される。また、印刷
の精度のランク等に対応して許容誤差があらかじ
め設定されており、この印刷ランク等を指定する
だけでこの平均値に対する許容誤差が自動的に設
定される。なお、この許容誤差等は後に任意に修
正することができる。したがつて、このような学
習をさせることによつて印刷物のロツトや種類が
変わつた場合でも、その都度手動で基準値等を設
定する必要はなく、このような作業に熟練してい
ない作業員でもこの装置を確実に操作し、検査を
おこなうことができる。

また、この信号処理回路１０４はｂ、ｃ点間の
距離を算出してこの検査マーク９０に対する走査
軌跡Ｓの位置を算出することができる。そして、
これに基づいて光検出機構のモータ８５を制御
し、この光検出機構８０の角度を調整し、この走
査軌跡Ｓをこの検査マーク９０の中央部に自動的
に位置決する。

また、この装置には上記の機構以外に各種に機
構を追加することができる。

たとえば、光源機構７０から光検出機構８０に
至る光路の途中に鏡、レンズ等を挿入し、この光
路を任意の経路にすることができる。このように
すれば、これら光源機構や光検出機構の配置を自
由に設定できる。

また、これらの光学系レンズ等に正常な空気を
吹付け、じんあい等の付着を防止するように構成
してもよく、またブラシ等でこれらレンズ等を定
期的に清掃するように構成してもよい。

また、サクシヨンブレードによつて印刷物の隅
部がめくられ、光源機構が発光する状態でこの装
置が停止できるように構成し、光源機構のストロ
ボランプを連続的に発光させ、この状態でこの検
査マークを測定し、その結果を遂次表示できるよ
うにしてもよい。このようにすれば、この表示さ
れる結果を見ながら走査軌跡の調整を手動でおこ
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の
概略的な斜視図、第２図はカバーを外した状態の
計数検査部の側面図、第３図は計数検査部の機能
部品を示す概略的な斜視図、第４図ａ，ｂ，ｃは
計数作動を説明する概略図、第５図ａは検査マー
クの第１の態様を示す図、第５図ｂは同第２の態
様を示す図、第６図は信号処理部の概略図、第７
図はビデオアンプの出力信号を検査マークと関連
させて示す図、第８図は信号処理回路の作動のフ
ローチヤート、第９図は立上がり部および立ち下
がり部の信号変化の状態を示す図である。 １……計数検査部、２……信号処理部、３０…
…計数機構、３２……合紙挿入機構、５２……サ
クシヨンブレード、５７……ワイパピン、７０…
…光源機構、８０……光検出機構、９０……検査
マーク、９１，９２……基準色マーク、９４，９
５，９６……色マーク、１０４……信号処理回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 印刷物の隅部に印刷され、互いに所定の位置
   に印刷された各印刷色毎の色マークから構成され
   た検査マークと、これらの印刷物を１枚ずつめく
   りその枚数を計数する計数機構と、この計数機構
   によつてめくられた印刷物の隅部に光を照射する
   光源機構と、上記の検査マークからの反射光を検
   出する光検出機構と、この光検出機構からの信号
   によつて上記の印刷物の印刷の良否を判定する信
   号処理回路とを備え、この信号処理回路は、上記
   の色マークの位置関係を算出し、これら色マーク
   の位置の関係を設定されている基準位置関係と比
   較してこの印刷物の印刷状態の良否を判定する検
   査モードを遂行する検査モード手段と、上記の計
   数機構に装荷された複数のサンプル印刷物の検査
   マークの色マークの位置関係を算出し、これらの
   位置関係の平均値を算出し、この算出した平均値
   を上記の検査モードの際の基準位置関係として設
   定する学習モードを遂行する学習モード手段とを
   備えていることを特徴とする印刷状態検査装置。