JPH0933348A

JPH0933348A - シート状物の色差検査装置

Info

Publication number: JPH0933348A
Application number: JP18182095A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Komai; 茂駒井; Yoshiyuki Katsuma; 祥行勝間; Yozo Yamada; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】色差原因が明度ムラか色相ムラのどちらによ
るものかを瞬時に判定し得る、カラーセンサを用いたシ
ート状物の色差検査装置を提供する。【解決手段】シート状物１５の搬送手段４、検査条件
の入力部５、検査条件の第１表示部２、および、初期条
件を出力する第１出力部３を制御する第１ＣＰＵ１と、
３個のカラーセンサ１０と、センサ１０を制御すると共
に、検出結果を表示する第２表示部８および検出結果を
出力する第２出力部９を制御する第２ＣＰＵ７とから構
成される。第１ＣＰＵ１と第２ＣＰＵ７とは相互に通信
可能である。第２ＣＰＵ７においてセンサ１０で得られ
た測色データを処理して基準色値との色差値ΔＥおよび
明度偏差値ΔＬ^＊を求め、これらΔＥおよびΔＬ^＊の値
をグラフ化してリアルタイムで第２表示部８上に表示
し、検査終了時にはこれらのグラフを第２出力部９でプ
リント出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状物の色差
を検査する装置に関し、さらに詳しくは、カラーセンサ
を使用して、主として織物、ニット、不織布、フィルム
などのシート状物の色差を検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱や異物混入による部分的な着色を生じたり、ま
たは油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。

【０００３】このような色ムラ、汚れなどは、局部的か
つ突発的に発生するとともに、工業製品における外観上
の致命的な欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全
数にわたり、目視によって検査しているのが現状であ
る。

【０００４】このため検査に要する労力が大きく、その
合理化をはかるために、従来、次のような検査方法が知
られている： (1) レーザー光線の光束を製品（被検査物体）の搬送方
向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の反
射率が正常部分に対して変化する点に着目し、キズ等を
検出する方法、(2) イメージ・センサを用いたテレビカ
メラ類で、製品の表面を走査し、画像信号を取り出して
処理し、色ムラ信号を得る方法、(3) 光電色彩計（カラ
ーセンサ）又は分光光度計を所要速度で搬送される製品
の上方もしくは下方に配置し、物体の表面の色を連続的
に測色する方法。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインでシート状物体の色差を
検査することに対しては検査効率の点で十分ではない。

【０００６】すなわちレーザー光線の光束を用いる方法
は、レーザー光線が単色光であるため光を散乱させるキ
ズや異物の付着などは検出できるものの、色差を検出す
ることは出来ない。

【０００７】またイメージセンサを用いる方法は、画像
解析装置を用い、ソフトウエアによるデータ処理を必要
とするので検出に要する時間が長くなり、かつ設備コス
トも高くなるとともに、テレビカメラ類は色分別の性能
が不十分で、人間の眼に匹敵するような精度の検査が出
来ない上、工程の要求スピードにも対応することが出来
ない。

【０００８】さらにカラーセンサや分光光度計を用いる
方法においては、数多くの方法や装置が提案されている
が、シート状物の色差検査としては、基準色値との色差
ΔＥの変動を示すグラフが用いられていることが多い。
しかもシート状物のように検査長が長いものでは、その
色ムラ原因が前工程で発生する明度ムラか色相ムラのど
ちらによるものかを瞬時に判定する事は重要なことであ
る。

【０００９】色彩を表現するには明度と彩度を用いれば
よく、その変動を表わすグラフを示すのが最適な方法で
はある。しかし通常使用されている色差表示とこの色相
ムラ、明度ムラを同一ＣＲＴで表現すると表示が小さく
なって表現能力の低下となり、シート状物の色差を瞬時
に判定することは困難であった。

【００１０】本発明の目的は、色差原因が明度ムラか色
相ムラのどちらによるものかを瞬時に判定し得る、カラ
ーセンサを用いたシート状物の色差検査装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のシート状物の色
差検査装置は、検査すべきシート状物を帯状に走行せし
める搬送手段と、該搬送手段、検査条件を入力する入力
部、検査条件を表示する第１表示部、および、初期条件
を出力する第１出力部を制御する第１制御手段と、該シ
ート状物面の測色を行なう少なくとも１個のカラーセン
サと、該カラーセンサを制御して得られた測色データを
処理してシート状物の色差の検出を行なうと共に、検出
された色差を表示する第２表示部および検出された色差
を出力する第２出力部を制御する、第１制御手段とは相
互に通信可能な第２制御手段とから構成される色差検査
装置であって、第２制御手段において該カラーセンサで
得られた測色データを処理して基準色値との色差値ΔＥ
および明度偏差値ΔＬ^＊を求め、これらΔＥおよびΔＬ
^＊の値をグラフ化してリアルタイムで第２表示部上に表
示し、検査終了時にはこれらのグラフを第２出力部でプ
リント出力することを特徴とするものである。

【００１２】本発明の色差検査装置によれば、所要速度
で搬送される織物やフィルムなどの被検体シート状物の
色差値ΔＥと明度偏差値ΔＬ^＊の両者について、それら
の変動を示すグラフを表示するので、従来のＣＲＴ表示
でも十分な大きさで表示が可能であり、色ムラ原因が明
度の違いによるものか、色相の違いによるものかをリア
ルタイムで判別することができるとともに、検査終了時
にこれらのグラフをプリント出力するので、検査効率が
格段に向上される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜６を参照して説明する。

【００１４】図１は、カラーセンサを使用した場合のオ
ンライン色差検査における一般的な検査手順を示す総括
フローチャートである。すなわち被検査物の品名、検査
日、検査速度等の条件を入力し、色差検出を行うための
基準値つまり基準色値の設定を行なう。搬送系の動力を
ＯＮにして測定を開始する。

【００１５】カラーセンサの測色は、被検査物のある一
定間隔毎にデータを収集するため、測定点の識別を行い
ながら進められる。測定点ならば測色してデータを収集
しかつそれを画面表示する。測定終了点がくれば搬送系
動力をＯＦＦとし、結果の集計をして必要となる色差変
動グラフをプリント出力して、検査を終了する。

【００１６】図２は、本発明の色差検査装置の構成ブロ
ック図である。図２において、色差検査装置は、第１制
御手段としての第１ＣＰＵ(1) と、第２制御手段として
の第２ＣＰＵ(7) とを備えている。

【００１７】第１ＣＰＵ(1) には、搬送手段(4) 、検査
条件を入力する入力部(5) 、検査条件を表示する第１表
示部(2) 、および、初期条件を出力する第１出力部(3)
が接続されている。搬送手段(4) は、シート状物を走行
させる搬送モーター、カラーセンサを測色位置に焦点合
わせをする駆動モーター類、シート状物の蛇行防止装
置、しわ延ばし装置、張力コントロール装置などの装置
（いずれも図示しない）を含んだものである。入力部
(5) は検査条件を入力する装置であって、キーボード、
バーコードリーダ、音声入力機、搬送系の監視／停止／
前進／後進などを指示するスイッチ入力装置などからな
る。第１表示部(2) は、検査条件を検査前／中／後と常
にモニタしておくためのＣＲＴであり、第１出力部(3)
は、初期条件をプリント出力するプリンターである。

【００１８】第２ＣＰＵ(7) には、複数個のカラーセン
サ(10)、検出された色差を表示する第２表示部(8) 、お
よび検出された色差を出力する第２出力部(9) が接続さ
れている。カラーセンサ(10)は通常複数個用いられ、特
にシート状物の色差検査を行うには、シート状物幅方向
の中央部と両端部の色差を重点的に調べて色ムラの有無
を検出したいので、シート状物走行方向に垂直な方向に
３個のカラーセンサを並べて設置することがもっとも検
査効率が良い。また、第２ＣＰＵ(7) に直接入力装置
（図示しない）を接続することも容易にできるが、第２
ＣＰＵ(7) には、第１ＣＰＵ(1) との間に通信回線(16)
が接続されており、第１ＣＰＵ(1) に接続された入力部
(5) からの入力条件を第２ＣＰＵ(7) に伝送できるの
で、第２ＣＰＵ(7) には入力装置は不要である。第２表
示部(8) は、グラフィックディスプレイであり、逐次測
色して得られるデータをグラフ表示するものである。グ
ラフ表示することにより、検査中リアルタイムに色差の
変動を知ることができる。第２出力部(9) は、測定終了
時に、第２表示部(8) に画面表示されたグラフ等をプリ
ント出力するものである。

【００１９】図３に、本発明の色差検査装置のシステム
構成概念図を示し、上記ブロック図をより詳細に説明す
る。

【００２０】図３において、第１ＣＰＵ(1) 、第１表示
部(2) 、第１出力部(3) などは、例えばパーソナルコン
ピュータＰＣ−９８０１（ＮＥＣ製）で構成される。こ
の第１ＣＰＵ(1) には、１００ＭＢ（メガバイト）程度
の内蔵の記憶装置が備えられ、検査条件、データなどが
記録されるようになっている。また第１ＣＰＵ(1) の入
出力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力インターフェイスボード
やＡ／Ｄ変換ボードを接続して、搬送系（駆動モータ）
(4) やスイッチ入力信号を制御するようになっている。

【００２１】さらに複数個のカラーセンサ(10)を使用す
るためには、それぞれのカラーセンサ(10)の校正が必要
であり、この校正には絶対値校正（白色板校正）と測定
対象物に応じた基準色校正がある。これを効率よく行う
ために、リニアモータ(13)に取り付けられた校正板(11)
(12)が各カラーセンサ(10)の位置まで、水平アーム(14)
に沿って自動的に移動する構成としている。このリニア
モータ(13)の制御も第１ＣＰＵ(1) が行なう。

【００２２】入力部(5) は、キーボードやバーコードリ
ーダなどの検査条件入力装置と、搬送系の開始／停止／
前進／後進を指令制御するスイッチ入力装置とから構成
されている。

【００２３】次に第２ＣＰＵ(7) は、複数個のカラーセ
ンサ(10)による測色と、測色して得られたデータを処理
して、リアルタイムに第２表示部（グラフィックディス
プレイ）(8) へ色差変動グラフとして表示する制御を行
っている。このため測色（３個のカラーセンサ）とデー
タ表示（３個分）を同時かつ逐次に行う必要があるの
で、第２ＣＰＵ(7) として、計算機分野ではよく知られ
ているマルチタスク処理のできる例えばＯＳ９（オペレ
ーティングシステム）をベースとした６８０２０（モト
ローラ製）ブロセッサシステムを使用している。

【００２４】第１出力部(3) は、初期条件の出力部で検
査条件と詳細な数値的に解析したデータを必要に応じて
プリント出力する。第２出力部(9) は測定が終了した時
点で、第２表示部(8) に表示されている色差変動グラフ
をプリント出力するものである。

【００２５】なお第１ＣＰＵ(1) と第２ＣＰＵ(7) と
は、例えばＲＳ２３２Ｃ通信回線(16)で接続され、検査
条件、測色指令などの伝送（第１ＣＰＵ(1) →第２ＣＰ
Ｕ(7)）や、カラーセンサで得られたデータの伝送（第
２ＣＰＵ(7) →第１ＣＰＵ(1)）などが双方向に行なわ
れる。

【００２６】また第２ＣＰＵ(7) と３個のカラーセンサ
(10)もＲＳ２３２通信回線(17)でそれぞれ接続され、指
令データなどが双方向に伝送される。

【００２７】本発明の装置は以上のように構成されてい
るので、シート状物の色差検査をオンラインで容易に行
うことができ、測色とデータ表示をリアルタイムで行え
るので、検査効率が向上される。

【００２８】次に図４および図５のフローチャートに従
って、本発明の色差検査装置システムの機能を説明す
る。図５は図４の続きである。

【００２９】図４および図５のフローチャートでは、第
１ＣＰＵ側（例えばＰＣ−９８０１制御側）と第２ＣＰ
Ｕ側（例えば６８０２０制御側）の動作を分離して示し
た。第１ＣＰＵと第２ＣＰＵとはＲＳ２３２Ｃ通信回線
で接続されているので、フローチャート内の第１ＣＰＵ
側もしくは第２ＣＰＵ側から点線矢印の方向へ、その時
々の条件指令やデータが伝送されるものと定義する。

【００３０】第１ＣＰＵ側について説明すると、電源が
入ると初期状態が設定され、検査条件等が入力される。
入力ミスをなくすにはできる限り、バーコード入力と
し、検査日、検査時間などは第１ＣＰＵによる自動設定
で行われる。また検査速度はあらかじめ決められた値を
入力しておき、必要な時のみ設定速度を入力するのが効
率的である。これらの条件がすべて設定されれば第１Ｃ
ＰＵで設定された条件を第２ＣＰＵへ伝送する。

【００３１】次に白色校正を行なうかどうかを調べる。
これはカラーセンサの測色値の絶対値を校正するもので
あり、現在のカラーセンサと呼ばれているものについて
は必要な操作である。できる限り測定前に行うのが原則
であるが、通常の使用では１日に数回の校正で充分とな
っている。この白色校正板は、図３に示したように、リ
ニアモータに固定されてあり、３個のカラーセンサそれ
ぞれの位置のところまで移動するだけで良い。同様に基
準色校正とは、複数個のカラーセンサが同じ対象物を測
色した場合に同じ測色値を示すように、各カラーセンサ
の機器間誤差を小さくするために必要となる。この操作
は使用するカラーセンサに応じて最適な校正方法がある
（例えば、特開昭６２−１４２２３９号公報などに記載
されている）ので、具体的な方法についてはここでは言
及しない。

【００３２】従って、ここでは複数個のカラーセンサの
機器間誤差をなくす（厳密には最小とする）ための操作
が基準色校正であると定義する。

【００３３】基準色校正は、測定対象物として基準のサ
ンプルを測色することであるのでこの時に得られる測色
値を基準色値として記憶装置に格納する。もしすでに同
一測定対象物の基準色校正が行なわれているならば、記
憶装置から該当するデータを検索し設定することにな
る。ここでは、ＣＩＥ、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系（１９７
６）を用いて、基準色値を（Ｌ_ｏ ^＊ａ_ｏ ^＊ｂ_ｏ ^＊）で示
している。第１ＣＰＵ側では、基準色値設定を基準色校
正で行うか、記憶装置からのデータ検索で行うかのどち
らかの選択がなされる。

【００３４】最終的に第２ＣＰＵ側から基準色値の設定
確認信号が出された時点で、第１ＣＰＵ側の測色までの
条件設定が終了する。

【００３５】搬送系や周辺機器に異常がないことを確認
して、検査開始信号がスイッチにより入力されると、搬
送系モータがＯＮとなってシート状物体が走行状態に入
り、同時に第２ＣＰＵ側へ開始指令が伝送される。

【００３６】カラーセンサが実際に測色している間は、
第１ＣＰＵ側の動作はおもに搬送系の異常信号検知を調
べるか、第２ＣＰＵから送られてくる測色データを受取
り、そのデータを記憶装置に格納するという動作を行
う。異常信号が検知されたら搬送系を停止し待機する。
そうでない場合は、測定が終了かどうかを調べる。終了
信号が得られたら、搬送系を停止し終了信号を第２ＣＰ
Ｕへ伝送して、必要なデータを処理して第１出力部へプ
リント出力する。

【００３７】以上のように第１ＣＰＵは、測色中に搬送
系の制御を主につかさどるものである。なお、第１表示
部には、検査中、検査条件等が表示されたままの状態に
あり、常に検査員が内容を確認できるようになってい
る。

【００３８】次に、第２ＣＰＵ側について説明すると、
電源が入ると初期状態が設定される。第１ＣＰＵからの
検査条件を受け取るると、次に白色校正の信号の有無を
調べる。有りの場合には白色校正を行う（実際の操作は
使用するカラーセンサに依存するものであり、ここでの
説明は省略する）。この時本システムでは、白色校正板
を各カラーセンサの位置まで移動するリニアモータを備
えてあり、順番に校正が行える。終了すれば第１ＣＰＵ
へ終了信号を伝送する。

【００３９】次に基準色校正の有無を調べる。有りの場
合は白色校正の場合と同様に、基準サンプルがリニアモ
ータにより移動されて、順番に校正が行われる。そして
この時点で、第２ＣＰＵ側には、被測定物体の色差を検
査する基準色値（Ｌ_ｏ ^＊ａ_ｏ ^＊ｂ_ｏ ^＊）が設定される。
この後設定確認信号を第１ＣＰＵへ伝送して測定前の設
定が完了する。次に測定開始信号の有無を調べる。

【００４０】測定開始信号を受けた後の第２ＣＰＵの動
作は、主にシート状物の測色点の識別を行い、複数個の
カラーセンサを同時に測色すること、また測色データを
収集処理して、それをリアルタイムに第２表示部上に色
差変動グラフとして表示することである。この時、本シ
ステムの測色では、一定間隔で得られた複数個のデータ
をまとめて１ブロックのデータとする方法をとってい
る。例えば１ｍ間隔で５ポイント測色したデータを平均
化し、その平均測色値を走行した４−５ｍの代表点とす
るのである。このようにすれば、シート状物のような長
い検査物では実際には細かく詳細にデータを取り、表示
としては、必要にしてかつ十分なデータ数の表示を行
い、またデータ数を圧縮して記録できるというメリット
もある。

【００４１】なおシート状物の長さ測定には、搬送系モ
ータにロータリーエンコーダ（図示しない）を取付け、
よく知られたパルス数をカウントすることで計測するこ
とができる。

【００４２】色差変動グラフでは、明度（濃淡）による
色ムラなのか、色相による色ムラなのかをリアルタイム
で知ることは工程管理上必要である。そのために本発明
では、ΔＥとΔＬ^＊の２つの色差変動グラフを同時に表
示する。すなわちΔＥとΔＬ^＊の各々の変動程度によっ
て、色ムラが明度ムラか色相ムラかが判別できるからで
ある。すなわち、表１に示すように、ΔＥとΔＬ^＊の大
小関係によって色ムラ不良原因の推定が可能となる。

【００４３】

【表１】

【００４４】そして、設定された検査長さに到達すれ
ば、測色終了の確認をとり、第２出力部（プリンタ）に
第２表示部に表示されている色差変動グラフをただちに
出力する。このような構成とすることにより、検査効率
は格段に向上する。

【００４５】図６は、このような構成の色差検査装置に
より、長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物を布速度３５ｍ
／分で走行させて色差検査を行なった場合に、出力され
た色差変動グラフの一例である。

【００４６】図６における上のグラフは色差値ΔＥの変
動を示すグラフであり、すなわち、毛織物の長さ位置
（単位ｍ）VS. 色差値ΔＥを表わすグラフである。また
下のグラフは明度偏差値ΔＬ^＊の変動を示すグラフであ
り、すなわち、毛織物の長さ位置（単位ｍ）VS. 明度偏
差値ΔＬ^＊を表わすグラフである。これらのグラフにお
いては、３個のカラーセンサが測色したデータがそれぞ
れ一定間隔毎に記録されている。これらの変動を読むこ
とで、色差不良が色相ムラか明度ムラのどちらに起因し
たものかがただちに判別できる。そしてこの両グラフの
ＣＲＴ上での表示は、必要にしてかつ十分な大きさに収
めることができる。なお、上記グラフ中の数値などは、
必要に応じて出力される条件、色差判定結果などの一例
である。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明の色差検査装置によ
れば、シート状物の色差検査を行うにあたり、第１およ
び第２制御手段により搬送系、入力系の制御、および複
数個のカラーセンサの同時測色を行うことができ、ΔＥ
とΔＬ^＊の２種類の色差変動グラフをリアルタイムで表
示するので、色差不良が色相ムラか明度ムラのどちらに
起因するものかという定性的な色ムラ判別を即座に行う
ことができる。従って、本発明の装置は、極めて効率の
良いシート状物色差検査装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーセンサを使用した場合のオンライン色
差検査における一般的な検査手順を示す総括フローチャ
ートである。

【図２】本発明の色差検査装置の構成ブロック図であ
る。

【図３】本発明の色差検査装置のシステム構成概念図
である。

【図４】本発明の色差検査装置システムの機能を説明
するためのフローチャートである。

【図５】本発明の色差検査装置システムの機能を説明
するためのフローチャートである。図４の続きである。

【図６】本発明の色差検査装置による色差変動グラフ
の一出力例である。

【符号の説明】

(1) …第１制御手段 (2) …第１表示部 (3) …第１出力部 (4) …搬送手段 (5) …入力部 (7) …第２制御手段 (8) …第２表示部 (9) …第２出力部 (10)…カラーセンサ (15)…シート状物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査すべきシート状物(15)を帯状に走行
せしめる搬送手段(4) と、該搬送手段(4) 、検査条件を入力する入力部(5) 、検査
条件を表示する第１表示部(2) 、および、初期条件を出
力する第１出力部(3) を制御する第１制御手段(1) と、該シート状物(15)面の測色を行なう少なくとも１個のカ
ラーセンサ(10)と、該カラーセンサ(10)を制御して得られた測色データを処
理してシート状物の色差の検出を行なうと共に、検出さ
れた色差を表示する第２表示部(8) および検出された色
差を出力する第２出力部(9) を制御する、第１制御手段
(1) とは相互に通信可能な第２制御手段(7) とから構成
される色差検査装置であって、第２制御手段(7) において該カラーセンサ(10)で得られ
た測色データを処理して基準色値との色差値ΔＥおよび
明度偏差値ΔＬ^＊を求め、これらΔＥおよびΔＬ^＊の値
をグラフ化してリアルタイムで第２表示部(8) 上に表示
し、検査終了時にはこれらのグラフを第２出力部(9) で
プリント出力することを特徴とする、シート状物の色差
検査装置。