JPH1185980A - 印刷金属板の印刷品質検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度よくかつ迅速に印刷金属板の品質を検査
することが可能な自動化された印刷金属板の印刷品質検
査方法（例えば、フロッピーディスクのシャッター部分
の印刷文字の検査）及びその印刷品質検査装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 表面にヘアライン等の微細な凹凸を有す
る金属板に、黒以外の他色で絵柄が印刷されている場合
には、直交ニコル状態で撮像し、黒色及び黒以外の他色
の２つの絵柄が印刷されている場合には、直交ニコル状
態及び平行ニコル状態双方で撮像し、２つの画像を差分
処理して、被検印刷画像を得る。 そして、予め記憶し
ておいたマスタ画像と、排他的論理和演算或は、マスタ
画像か被検画像のどちらかを反転処理し、これらを論理
積演算して、欠陥を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
クやミニディスクのシャッター部分等に用いられる印刷
金属板の印刷品質検査方法及び装置に関し、特に、その
精度と検査時間の向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面にヘアライン等の微細な凹凸を有す
る金属板に形成された画像の品質検査（例えば、フロッ
ピーディスクやミニディスクのアルミ製のシャッター部
分に形成された文字の品質検査）は一般的には、熟練工
による目視観察によって行われるが、この技術では、検
査時間を要し、迅速処理の上で問題があった。さらに、
これ以外にも、熟練工が行うといっても、その検査精度
には限界があり、ある程度の見落としは避けられなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、人手に
頼らず、画像処理の技術を適応してこれを自動化する検
査方法が考えられるが、確立されていないのが実情であ
る。つまり、非印刷部にヘアライン等の凹凸をもつ金属
板に直接印刷した印刷金属板の品質検査では、印刷部か
らの反射光は印刷色の違いによって反射光量が変動し、
ヘアライン等の凹凸からの反射光の濃度値のバラツキと
印刷部からの反射光の濃度値のバラツキが交絡するた
め、画像処理の技術でも的確に印刷部を識別することが
できないからである。

【０００４】そこで、本発明は、このような課題を解決
すべくなされたものであって、より精度よく印刷金属板
の品質を検査することが可能な自動化された印刷金属板
の印刷品質検査方法及びその印刷品質検査装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明印刷金属板の印刷品質検査方法は、金属板に
所定の色で印刷形成された印刷像の品質検査方法であっ
て、前記金属板に光を偏光子で偏光にして照射し、金属
板からの反射光を光路に配された検光子を透過させ、当
該透過光を撮像する撮像ステップと、当該撮像画像と、
予め設定されているマスタ画像とを比較し、印刷画像の
良否を判定する判定ステップとからなることを特徴とす
る。

【０００６】前記印刷像が黒以外の色で印刷形成された
ものである場合には、前記撮像ステップでは、前記検光
子を直交ニコル状態で透過した透過光を撮像する。ま
た、前記印刷像が黒色で印刷形成されたものである場合
には、前記撮像ステップでは、前記検光子を平行ニコル
状態で透過した透過光を撮像する。更に、前記印刷像が
黒色及び黒以外の色で印刷形成されたものである場合に
は、前記撮像ステップでは、前記検光子を直交ニコル状
態及び平行ニコル状態で透過した透過光を撮像し、前記
判定ステップでは、当該２つの撮像画像から印刷画像を
差分抽出したものを用いて品質判定する。

【０００７】なお、「平行ニコル」とは、偏光子（実施
例中、光照射ステップで用いる偏光フィルタ９）と検光
子（実施例中、検光フィルタ１０）を、透過する直線偏
光の電気ベクトルの振動面が互いに平行になるように、
光路中に配置した状態のことをいい、「直交ニコル」と
は、偏光子と検光子（フィルタ）を、透過する直線偏光
の電気ベクトルの振動面が互いに垂直になるように、光
路中に配置した状態のことをいう（ＪＫ１Ｓハンドブッ
ク「光学」参照）。

【０００８】発明者らは、後述するように「直交ニコ
ル」での撮像と、「平行ニコル」での撮像において非印
刷部の濃度が、印刷部の濃度に比べて大きく変化するこ
とに着眼して、本発明を実現した。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、実施の形態に係る印刷金属
板の品質検査方法について説明する。 〔実施の形態１〕まず、本発明の印刷品質の検査対象で
ある印刷金属板は、表面にヘアライン等の微細な凹凸を
有するステンレス、アルミ等の金属基板に、ある絵柄を
色印刷したものであるが、その印刷も該当する板全面に
印刷するものではなく、非印刷部、つまり印刷されずに
基板の微細な凹凸を配した地肌面が、そのまま部分的に
残されて印刷される絵柄であり、そして印刷部（絵柄）
の色は、黒以外の他色によるか（色数は、１色以上）又
は黒と黒以外の他色（色数は２色以上）の２つの場合が
前提となっている。

【００１０】そして前記印刷部、つまり絵柄の表現はベ
タ刷り表現でも、網点刷り表現の何れでも良いが、印刷
画像の欠陥部分の検出性能の点から、ベタ刷り表現のも
のがより有効である。ベタ刷り表現のもの方が、網点刷
り表現に比べて印刷品質における欠陥の検出精度がより
高くなるからである。また、前記印刷金属板は、ある形
に加工されたものでも良いし、加工前の印刷された原板
の状態であっても良い。

【００１１】また、前記印刷品質、つまり印刷欠陥とし
てチェックされる欠陥の種類は、一般に印刷欠陥として
取り上げられているものの全てであるが、主として印刷
画像全体が、例えば輪郭的に捉えることのできる欠陥で
あり、それは例えば図５の（ａ）〜（ｈ）に示す８種類
の欠陥が例示できる。ここで（ａ）は、エッジのにじみ
とか、ぎざぎざ、（ｂ）は、エッジ欠け、（ｃ）は、エ
ッジの突出、（ｄ）は、位置ずれ、（ｅ）は、非印刷部
での印刷汚れ、（ｆ）は、ピンホール、（ｇ）は、印刷
濃度不足（かすれ）、（ｈ）は、印刷引っ掛け傷であ
る。

【００１２】なお、必要な印刷が行われていない場合も
印刷欠陥としてチェックされることは勿論である。次
に、前記印刷品質の検査方法を具体的に手順を追って説
明する。本実施の形態に係る品質検査方法をフローチャ
ートで示すと図６のようになり、以下の各ステップＳ１
〜Ｓ４を経て、検査は終了する。

【００１３】即ち、 （Ｓ１） 前記の金属基板に黒以外の他色で印刷される
印刷金属板（以下、印刷金属板Ｋ１という。）に、光源
からの光を偏光（直線偏光）にして照射する。当該光源
は、一般に蛍光燈等の白色光が用いられるが、これを金
属板Ｋ１の斜方向上部に配置する。ここで被検印刷板Ｋ
１の全面が均一に照らされるようにその形状、個数、配
置位置を考慮する。

【００１４】被検印刷板Ｋ１の非印刷部の微細な凹凸が
ヘアラインである場合には、そのヘアラインに対して、
少なくとも一個の光源からの偏光は直交に照らされるよ
うに配置するのが望ましい。これは、ヘアラインに対し
て平行に照らされると乱反射光が小さくなり、以後のＣ
ＣＤカメラでの撮像によってニコル状態の違いによる濃
度値の変化が現れ難くなり、以降の画像処理が的確に行
えないからである。

【００１５】照明の結果、被検印刷金属板Ｋ１の非印刷
部（地肌＝微細凹凸部）と印刷部とからの反射光も偏光
となって反射することになる。 （Ｓ２） 次にＳ１からの反射光を直交ニコルで検光す
る。これによって非印刷部からの反射光は、実質的に消
されて印刷部からの反射光成分のみになるので、以後の
画像処理による検査を確実なものとする。

【００１６】（Ｓ３） Ｓ２によって透過した印刷部か
らの反射光は、ＣＣＤカメラによって撮像され、画素ご
とに光電変換される。そして各画素の光の強度が電気信
号に変換される。 （Ｓ４） そして、Ｓ３によって得られた電気信号は、
画像処理装置に導かれる。導かれた当該電気信号は、所
定の情報に変換されて、その変換情報でもって印刷品質
の良否が判断されるが、詳細は次の（１）〜（５）のと
おりである。

【００１７】なお、変換情報には種々あるが、ここでは
輪郭情報への変換を例示する。 （１） まず導かれた印刷部に基づく画素からの電気信
号をデジタル信号（印刷濃度を８ｂｉｔ符号付きグレー
コードで０〜２５５に分ける。）に変換する。 （２） 前記変換デジタル信号は、あるしきい値を設け
て２値データに変換される。ここで、あるしきい値は、
どのレベルをもって許容又は許容しないかによって変動
するものである。従って、「この印刷内容のものについ
ては、このレベルを許容範囲とする」ということを事前
に決めておくことになる。

【００１８】（３） そして、２値データから被検輪郭
パターンを求める。 （４） 一方、予め与えられている既知印刷画像情報、
つまり比較の基準となる印刷金属板（以下、マスタ印刷
板と呼ぶ。）に基づく２値データから求められた基準輪
郭パターンを事前にメモリに記憶させておいて、これを
前記（３）による被検印刷板Ｋ１に基づく輪郭パターン
と比較する。ここで比較の方法としては、例えば、求め
られる輪郭パターン同士で排他的論理和演算にて比較す
ることもできるし、また、基準輪郭パターン又は被検輪
郭パターンの何れか一方を反転処理して、この反転輪郭
パターンと非反転輪郭パターンとを論理積演算して比較
することもできる。

【００１９】（５） 最後に前記（４）の比較結果をモ
ニタテレビ等に出力して、欠陥品を除去して検査を終了
する。なお、マスタ印刷板は、被検印刷板Ｋ１と同じ内
容で印刷し、その中で最も望む印刷品質を選択して決め
るが、その決めた印刷品質をそのまま基準印刷としても
よいが、若干検査基準に許容幅（アロワンス）をもたせ
ることもできる。このアロワンスを持たせる場合は、前
記基準輪郭パターンに対して、膨張処理が行われる。こ
の膨張は特定の画素単位で行われ、１画素当たり５０μ
ｍ膨張する。

【００２０】ここでは、変換情報による方法を例示した
が、変換情報を用いずに、導かれた印刷部に基づく画素
からのデジタル信号（印刷濃度を８ｂｉｔ符号つきグレ
ーコードで０−２５５に分けたもの）と既知印刷画像の
デジタル信号を直接比較する方法をとっても良い。 〔実施の形態２〕次に、別な実施の形態について説明す
る。

【００２１】本実施の形態に係る印刷金属板の印刷品質
検査方法を、フローチャートで示すと図７に示す通りで
ある。ここでは、前記実施の形態の品質検査方法に対し
て、平行ニコル状態での検光処理と画像形成装置内での
画像の差分処理とが付加されている以外は基本的に同様
の手順Ｓ５〜Ｓ８のステップを経て検査は終了する。各
ステップについて以下、詳述する。

【００２２】（Ｓ５） まず、前記印刷金属板に黒と、
黒以外の他色にて印刷されてなる印刷金属板（以下被検
印刷板Ｋ２と呼ぶ）を、前記同様に偏光（直線偏光）を
もって照明する。被検印刷板Ｋ２の非印刷部と印刷部と
から反射光が得られる。 （Ｓ６）・（Ｓ７） Ｓ５による反射光は、直交と平行
との２つのニコル状態での検光を行う。その結果、直交
ニコル状態での検光では、非印刷部と黒色印刷部からの
反射光成分は実質的に消されてしまい、黒色以外の他色
による印刷部からの反射光成分となる。

【００２３】一方、平行ニコル状態での検光では、非印
刷部と印刷部との両方からの反射光成分が得られること
となる。 （Ｓ８） そして、Ｓ６とＳ７とによる各ニコル状態で
検光した透過光をＣＣＤカメラにより各々撮像し、画素
ごとに電気信号に変換する。 （Ｓ９） 次に、各ニコル状態での電気信号は、画像処
理装置に導かれて印刷品質の良否が判断されるが、その
判断は、次の（６）〜（８）の順序で進行する。

【００２４】（６） まず、平行と直交との各ニコル状
態からの電気信号を各々デジタル信号に変換し、両者を
差分処理して、差分画像パターンを抽出する。この差分
処理は、印刷部のみを抽出するための前処理であり、こ
れを２値化して２値化画像を求め、次に輪郭パターンを
求める。なお、差分画像からの印刷部の抽出は、後述す
るように非印刷部の濃度値変化が検光状態によって印刷
部のそれよりもはるかに大きいことによる。

【００２５】（７） 前記２値化画像から印刷部輪郭パ
ターンへと処理は進むが、ここで事前にメモリに記憶さ
せておいた基準の既知印刷部輪郭パターンと比較され
て、印刷品質の良否が判断される。しかし、ここでも前
述した膨張処理と反転処理とを行って、論理積演算し
て、論理積画像に変えて、印刷品質の良否が判断される
ことになる。

【００２６】（８） 最後に（７）による結果をモニタ
テレビ等に出力して、最終的に当該良否を確認する。

【００２７】

【実施例】上記実施の形態の方法を具体的に実現する品
質検査装置について、図面を参照しながら説明する。図
４は、当該装置の構成を示す概略図である。当該品質検
査装置は、光源８と、偏光フィルタ９と、検光フィルタ
１０と、当該検光フィルタ１０の回転駆動源１２と、Ｃ
ＣＤカメラ１４と、コンピュータ本体１７と表示手段１
９とを備えた画像処理装置２０とから構成されている。

【００２８】なお、図４において、６は、微細凹凸６ａ
を非画像部にもって、黒以外の他色６ｂにて印刷された
被検印刷板及びマスタ印刷板を示す。一方、７は、微細
凹凸面６ａを有する金属基板に黒色７ａ及び黒以外の他
色７ｂにて印刷されている被検印刷板及びマスタ印刷板
を示す。そして、前記各印刷板６及び７は、水平にセッ
トされる。そして、光源８と偏光フィルタ９（一般に
は、偏光フィルムが使用されるが、その他に例えば偏光
プリズムでも良い。）とから構成された照明手段におい
て、光源８からの光は偏光フィルタ９により偏光９ａ
（直線偏光）となって透過される。ここで、前記光源８
は、その種類、形状、配置位置、配置個数等、特に制限
されず、前記印刷板６又は７を均一に照らすことがで
き、以後の画像処理が的確にかつ迅速に行われることを
考慮して決めれば良い。

【００２９】そして、前記印刷板６又は印刷板７の印刷
面と平行になるように、その上部に検光フィルタ１０
（本実施例では、前記偏光フィルタ９と同種のもの）を
配置する。ここでの検光フィルタ１０は、リング枠の中
に円板状に嵌着し、当該リング枠自身をギアー１１を介
して駆動源１２（ステッピングモータ等）によって、制
御、回転する機構をとっている。検光フィルタ１０は、
印刷板６又は７からの反射光１３を直交ニコル状態又は
平行ニコル状態に検光するためのものである。従って、
そのような状態に容易に切り換えられるものであれば、
その種類とか、形状とか、切り換え機構には特段の制約
はない。

【００３０】ＣＣＤカメラ１４は、一般に検光フィルタ
１０の中央上部に設けられる。勿論、必要によっては、
１台に限きらず、複数台セットされる。当該ＣＣＤカメ
ラ１４は、検光フィルタ１０を透過した直交ニコル状態
又は平行ニコル状態での透過光１５をレンズで受けて、
画素に分け、更にその画素を光電変換して電気信号１６
に変えるという働きをする（一般にこの作用を撮像と呼
ぶ。）。

【００３１】コンピュータ（演算装置）本体１７は、印
刷品質の良否の判断を行う。この印刷品質の良否の判断
は、事前にマスタ印刷板により得られている既知印刷画
像情報をメモリ１８に記憶させておいて、これとの比較
において行われる。コンピュータ本体１７に、電気信号
１６が入力されると、まずデジタル信号に変換する必要
があるので、これは内蔵するデジタル変換部１７ａによ
ってアナログ（Ａ）から、デジタル（Ｄ）信号に変換さ
れる。変換されたデジタル信号は抽出部１７ｂに導かれ
る。ここでデジタル信号があるしきい値を設けて、２値
化される。これは、例えば輪郭パターンといった情報に
換えられるか、あるいは当該デジタル信号から差分処理
して、一旦差分情報を得て、これをあるしきい値を設け
て２値化した後、印刷部輪郭パターンを求めるというこ
とになる。

【００３２】抽出された画像情報は、判断部１７ｃに送
られる。ここで印刷品質の良否が判断されるが、これは
事前にメモリ１８に記憶させておいた各画像情報との比
較によって行われることになる。良否判断の結果は、直
ちに表示手段（モニタテレビ等）に出力され、更にシー
ケンサ等の図示しない制御装置にも出力される。 〔実験例１；実施の形態１において説明した検査方法の
実例〕まず、ヘアライン加工された３０×４０ｍｍの縦
・横寸法のステンレス基板を１２０枚準備し、このうち
１００枚に対して青インキでた短形状の絵柄に、スクリ
ーン印刷にてベタ刷りをした。得られた印刷金属板１０
０枚の印刷品質を３名の人が入念に目視検査を行い１０
０枚全てに前記図５で示す欠陥がないことを確認し、そ
の中の１枚を抜き取って、これをマスタ印刷板とした。

【００３３】一方、残る２０枚の前記ステンレス基板に
は、欠けの印刷欠陥のある短形状の絵柄をもって、前記
同様（欠け以外の印刷欠陥は無い）にスクリーン印刷し
た。このようにして得られた２０枚は、同様に３名の人
でチェックし、若干欠けの大きさに差はあるが、全て欠
陥品として確認した。これを前記残る９９枚の良品の群
の中に混入し、合計１１９枚として、被検印刷板とし
た。ここで、得られた印刷板は、図１で示すマスタ印刷
板と、欠陥品が混入された被検印刷板である。つまり、
マスタ印刷板は、ヘアライン１ａを有するステンレス基
板１に短形状で青色印刷１ｂがなされ、一方被検印刷板
では、同様に印刷されているが青色印刷部１ｂに印刷欠
け２を持つ印刷板が混入されている。そして前述した品
質検査装置を用いて印刷金属板の品質検査を実際に行っ
た。図１は、画像処理装置内での情報処理、つまりＣＣ
Ｄカメラによる撮像という工程を得て、２値化から判断
のための論理積演算に至るまでの画像アルゴリズムを示
す。なお、図中、点線枠内には、画像処理装置に至るま
での前工程におけるアルゴリズムを示す。

【００３４】まず、最初に前記マスタ印刷板１枚につい
て、前記Ｓ１〜Ｓ４の手順に従って、画像処理を行い、
輪郭パターンを求め、そしてこれに１画素（５０μｍ）
のアロワンスを付与するために、膨張処理し、更にそれ
を反転処理して求めた反転膨張輪郭パターンを基準情報
として、これをメモリに記憶して予めコンピュータ本体
に格納しておいた。

【００３５】次に、前記１１９枚の被検印刷板につい
て、同様に偏光にて照明し、反射光を直交ニコル状態で
検光し、これをＣＣＤカメラにて撮像し、画像処理装置
に導いて、２値化し、輪郭パターンを求めて、これと前
記マスタ板からの反転膨張輪郭パターンとを論理積演算
処理して、印刷欠陥部分のみを抽出した論理積画像を得
て、比較判断した。

【００３６】その結果合計１１９枚チェックした中で、
最初に故意に混入しておいた２０枚の印刷欠陥品は、全
てが不良品としてモニタテレビに表示された。なお、印
刷金属板１枚当たりの検査時間は、被検印刷板を検査装
置にセットしてから約０．５秒であり、これは、目視に
よる検査時間の約１／４〜１／５の時間でしかなかっ
た。このことは、本発明の検査方法によれば印刷板の品
質検査を迅速かつ確実に行うことができることを示唆す
る。

【００３７】〔実験例２；実施の形態２において説明し
た検査方法の実例〕まず、ヘアライン加工された３０×
４０ｍｍの縦・横寸法のステンレス基板を１２０枚準備
し、このうち１００枚に対して黒のインキで正方形と青
のインキで短形状の絵柄に、スクリーン印刷にてベタ刷
りをした。得られた印刷金属板１００枚の印刷品質を前
記同様に３名の人が入念に目視検査を行い１００枚全て
に欠陥がないことを確認した上で、その中の１枚を抜き
取って、これをマスタ印刷板とした。

【００３８】一方、残る２０枚の前記ステンレス基板に
は、前記同様に黒と青色のインキでスクリーン印刷した
が、この場合には絵柄に印刷欠け或はピンホールを有す
るように印刷した。このようにして得られた２０枚は、
同様に３名の人でチェックし、若干欠陥部分の大きさに
差はあるが、全て欠陥品として確認した。これを前記残
る９９枚の良品の群の中に混入し、合計１１９枚とし
て、被検印刷板とした。

【００３９】ここで得られた両印刷板は、図２における
マスタ印刷板と被検印刷板とである。つまり、３ａで示
すヘアライン面を持つステンレス基板３に、短形状の青
色印刷部５と正方形の黒色印刷部４とよりなるマスタ印
刷板と、青色印刷部５にはピンホール５ａ（この部分
は、非印刷部として処理される。）が形成され、黒色印
刷部４には印刷欠け４ａを有した欠陥印刷板が良品の中
に混入された被検印刷板である。そして前述した品質検
査装置を用いて印刷金属板の品質検査を実際に行った。
なお、図２は、図１同様に画像処理装置内での情報処
理、つまりＣＣＤカメラによる撮像という工程を得て、
２値化から判断のための論理積演算に至るまでの画像ア
ルゴリズムを示している。

【００４０】まず、最初に前記マスタ印刷板１枚につい
て、前記（Ｓ５）〜（Ｓ９）の手順に従って、偏光によ
る照明→照明に基づく反射光を直交及び平行ニコル状態
での各々の検光→ＣＣＤカメラによる各撮像→画像処理
装置内での画像処理を行い基準となる情報を得て、これ
をメモリに記憶し、コンピュータ本体に予め格納してお
く。ここでの画像処理は、２値化する前に差分処理が付
加されている点で、前記実験例１とは異なるが、２値化
後は同様にマスタ印刷板側を反転処理し、被検印刷板の
輪郭パターンと演算比較する。

【００４１】この結果、被検印刷板に混入しておいた２
０枚の印刷欠陥品の全てが２つの欠陥（ピンホールと印
刷欠け）部分をもってモニタテレビに表示された。な
お、検査時間も前記実験例１と略同様に短時間であっ
た。 〔直交ニコルから平行ニコルでの検光状態の変化と、撮
像画像の濃度値との関係〕前述した品質検査装置を用い
て、検光フィルタを回転させたとき、即ち、検光状態を
変化させた時の、画像濃度（グレーコード＝０〜２５
５）を測定した。

【００４２】この測定結果を検光フィルタの回転角に対
する画像濃度の特性図として図３に示す。図３におい
て、非印刷部と印刷部との濃度差が最も大きなポイン
ト、即ち、検光フィルタの回転角度（°）が、０，１８
０，３６０°…のポイントが、直交ニコル状態での検光
を示し、非印刷部の濃度が極大値をとる９０°，２７０
°…のポイントが平行ニコル状態を示しいる。

【００４３】図３から明らかなように、非印刷部（ヘア
ライン）からの反射光成分に基づく濃度は、検光フィル
タの回転角度即ち、検光状態によって大きく変化する
が、印刷部によるそれは、その状態変化には殆ど影響さ
れない。従って、濃度に大きく差が現れる直交ニコル状
態で撮像して画像処理を行えば、非印刷部の影響を無視
して、印刷部の欠陥を的確に把握することができる。

【００４４】また、青色に比べて、黒色は受ける偏光を
吸収してしまい、極めて低い反射光成分しか得られず、
直交ニコル状態では、非印刷部のヘアラインと同様に消
されてしまうが、平行ニコル状態では、非印刷部との濃
度差（即ち、コントラスト）が大きくなるので、この検
光状態を画像処理することで黒色印刷部を特定すること
もできる。つまり、黒色の絵柄だけなら、平行ニコルと
直交ニコルとの差分を算出しなくても、平行ニコルでの
撮像だけで、絵柄の印刷品質を判別することができると
言える。

【００４５】なお、検光状態は、直交ニコル状態や平行
ニコル状態で最も精度よく欠陥の検査を実行できるが、
その検光状態でなくとも、それらの中間の検光状態でも
前記同様に実施することができることを当該図３は示し
ている（例えば、図３中矢印ａ，ｂで示す状態）。即
ち、非印刷部の濃度値変化が極大値から極小値（或は極
小値から極大値）になるには、検光フィルタの回転角度
にある程度の幅があるからである。但し、図３で示した
濃度値は用いる金属板の種類や、凹凸の形状や凹凸の寸
法等によって変動することが考えられるので、直交ニコ
ル状態や平行ニコル状態以外の偏光状態では印刷部を的
確に認識することができない可能性がある一方、濃度値
が極大値及び極小値をとる検光状態は金属種等によって
変わらないと考えられるので、濃度値が極大値及び極小
値をとる直交ニコル及び平行ニコル状態で撮像して画像
処理する方が、相対的に濃度値が減少したとしても、印
刷部と非印刷部との濃度値の差が最も大きく鮮明に印刷
部が識別できる。従って、印刷基板の金属種等に依存す
ることなくより確実な検査方法を提供するといった効果
がある。

【００４６】また、本実施例では黒以外の他色として青
色を選んでいるが、これ以外にも、赤色、黄色、緑色等
の有色印刷部も同様に画像処理して品質検査することが
できるのは言うまでもない。 〔印刷部と、非印刷部とで濃度値の変化パターンが異な
る理由〕光は電子に衝突して反射されるが、非印刷部を
なす金属では、金属結合に供される電子が自由電子であ
るので、これに光粒子が衝突しても、光は主にもとの振
動面を維持したまま反射しようとする一方、通常、有機
化合物が塗布されてなる印刷部では、電子は共有結合に
供されるので、ある特定の方向（電子吸引性の強い原子
の方向に）に束縛されているため、この束縛力の影響を
受けて入射光とは振動面を異にする偏光成分が生成され
ることとなる。従って、この入射光とは振動面を異にす
る偏光成分を撮像すれば、非印刷部の反射光を除外する
ことができる。特に、直交ニコルでその効果は大きいと
思われる。

【００４７】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
金属板に所定の色で印刷形成された印刷像の品質検査方
法であって、前記金属板に光を偏光子で偏光にして照射
し、金属板からの反射光を光路に配された検光子を透過
させ、当該透過光を撮像する撮像ステップと、当該撮像
画像と、予め設定されているマスタ画像とを比較し、印
刷画像の良否を判定する判定ステップとからなるので、
以下の効果を奏する。

【００４８】即ち、ヘアライン等の微細な凹凸を非印刷
部表面に有する印刷金属板の印刷品質検査が、従来の人
手による目視検査から、自動化に切り換えることができ
るといった基本的な効果がある。次に、検光子を透過す
る特定の偏光を撮像することによって印刷部と非印刷部
との濃度値を異ならせて印刷画像を鮮明に得て品質を判
定するので、非印刷部にヘアライン等の微細な凹凸があ
っても印刷欠陥を見落とすことなく安定して、かつ、迅
速にチェックすることができるといった特徴的な効果が
ある。

【００４９】また、従来のように目視で品質検査を行う
場合には、品質がばらつかざるを得ないが、本発明のよ
うに自動化することによって品質が安定する。また、本
発明は、印刷金属板を部材として用いる製品（フロッピ
ーディスク、ミニディスク等）の全体的生産性の向上に
大きく寄与するものである。その点でも、本発明は意義
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一の画像処理アルゴリズムを示す模式図であ
る。

【図２】更に、別な一の画像処理アルゴリズムを示す模
式図である。

【図３】検光状態と、撮像画像の濃度との関係を示す特
性図である。

【図４】実施例に係る印刷品質検査装置の構成を示す概
略図である。

【図５】印刷品質の欠陥パターンを例示した模式図であ
る。

【図６】一の実施の形態に係る印刷品質検査方法の手順
を示すフローチャートである。

【図７】更に、別な一の実施の形態に係る印刷品質検査
方法の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ステンレス基板 １ａ ヘアライン １ｂ 青色印刷による絵柄 ２ 印刷欠け ３ ステンレス基板 ３ａ ヘアライン ４ 黒色印刷による絵柄 ４ａ 印刷欠け ５ 青色印刷による絵柄 ５ａ ピンホール ６ 印刷金属板 ６ａ 微細な凹凸 ６ｂ 黒以外の色での印刷部 ７ 印刷金属板 ７ａ 黒色での印刷部 ７ｂ 黒以外の色での印刷部 ８ 光源 ９ 偏光フィルタ １０ 検光フィルタ １１ ギア １２ 駆動源 １３ 偏光（反射光） １４ ＣＣＤカメラ １５ 透過光 １６ 電気信号 １７ コンピュータ本体 １７ａ デジタル変換部 １７ｂ 抽出部 １７ｃ 判定部 １８ メモリ １９ 表示手段（テレビモニタ）

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
クやミニディスクのシャッター部分等に用いられる印刷
金属板の印刷品質検査方法及び装置に関し、特に、その
精度と検査時間を向上させる技術に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】そして前記印刷部、つまり絵柄の表現はベ
タ刷り表現でも、網点刷り表現の何れでも良いが、印刷
画像の欠陥部分の検出性能の点から、ベタ刷り表現のも
のがより有効である。ベタ刷り表現のものの方が、網点
刷り表現に比べて印刷品質における欠陥の検出精度がよ
り高くなるからである。また、前記印刷金属板は、ある
形に加工されたものでも良いし、加工前の印刷された原
板の状態であっても良い。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】抽出された画像情報は、判断部１７ｃに送
られる。ここで印刷品質の良否が判断されるが、これは
事前にメモリ１８に記憶させておいた各画像情報との比
較によって行われることになる。良否判断の結果は、直
ちに表示手段（モニタテレビ等）に出力され、更にシー
ケンサ等の図示しない制御装置にも出力される。 〔実験例１；実施の形態１において説明した検査方法の
実例〕まず、ヘアライン加工された３０×４０ｍｍの縦
・横寸法のステンレス基板を１２０枚準備し、このうち
１００枚に対して青インキで矩形状の絵柄に、スクリー
ン印刷にてベタ刷りをした。得られた印刷金属板１００
枚の印刷品質を３名の人が入念に目視検査を行い１００
枚全てに前記図５で示す欠陥がないことを確認し、その
中の１枚を抜き取って、これをマスタ印刷板とした。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】一方、残る２０枚の前記ステンレス基板に
は、欠けの印刷欠陥のある矩形状の絵柄をもって、前記
同様（欠け以外の印刷欠陥は無い）にスクリーン印刷し
た。このようにして得られた２０枚は、同様に３名の人
でチェックし、若干欠けの大きさに差はあるが、全て欠
陥品として確認した。これを前記残る９９枚の良品の群
の中に混入し、合計１１９枚として、被検印刷板とし
た。ここで、得られた印刷板は、図１で示すマスタ印刷
板と、欠陥品が混入された被検印刷板である。つまり、
マスタ印刷板は、ヘアライン１ａを有するステンレス基
板１に矩形状で青色印刷１ｂがなされ、一方被検印刷板
では、同様に印刷されているが青色印刷部１ｂに印刷欠
け２を持つ印刷板が混入されている。そして前述した品
質検査装置を用いて印刷金属板の品質検査を実際に行っ
た。図１は、画像処理装置内での情報処理、つまりＣＣ
Ｄカメラによる撮像という工程を得て、２値化から判断
のための論理積演算に至るまでの画像アルゴリズムを示
す。なお、図中、点線枠内には、画像処理装置に至るま
での前工程におけるアルゴリズムを示す。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】〔実験例２；実施の形態２において説明し
た検査方法の実例〕まず、ヘアライン加工された３０×
４０ｍｍの縦・横寸法のステンレス基板を１２０枚準備
し、このうち１００枚に対して黒のインキで正方形と青
のインキで矩形状の絵柄に、スクリーン印刷にてベタ刷
りをした。得られた印刷金属板１００枚の印刷品質を前
記同様に３名の人が入念に目視検査を行い１００枚全て
に欠陥がないことを確認した上で、その中の１枚を抜き
取って、これをマスタ印刷板とした。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】ここで得られた両印刷板は、図２における
マスタ印刷板と被検印刷板とである。つまり、３ａで示
すヘアライン面を持つステンレス基板３に、矩形状の青
色印刷部５と正方形の黒色印刷部４とよりなるマスタ印
刷板と、青色印刷部５にはピンホール５ａ（この部分
は、非印刷部として処理される。）が形成され、黒色印
刷部４には印刷欠け４ａを有した欠陥印刷板が良品の中
に混入された被検印刷板である。そして前述した品質検
査装置を用いて印刷金属板の品質検査を実際に行った。
なお、図２は、図１同様に画像処理装置内での情報処
理、つまりＣＣＤカメラによる撮像という工程を得て、
２値化から判断のための論理積演算に至るまでの画像ア
ルゴリズムを示している。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】また、本実施例では黒以外の他色として青
色を選んでいるが、これ以外にも、赤色、黄色、緑色等
の有色印刷部も同様に画像処理して品質検査することが
できるのは言うまでもない。 〔印刷部と、非印刷部とで濃度値の変化パターンが異な
る理由〕光は電子に衝突して反射されるが、非印刷部を
なす金属では、金属結合に供される電子が自由電子であ
るので、これに光粒子が衝突しても、光は主にもとの振
動面を維持したまま反射しようとする一方、通常、有機
化合物が塗布されてなる印刷部では、電子は共有結合に
供されるので、ある特定の方向（電子吸引性の強い原子
の方向）に束縛されているため、この束縛力の影響を受
けて入射光とは振動面を異にする偏光成分が生成される
こととなる。従って、この入射光とは振動面を異にする
偏光成分を撮像すれば、非印刷部の反射光を除外するこ
とができる。特に、直交ニコルでその効果は大きいと思
われる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板に所定の色で印刷形成された印刷
   像の品質検査方法であって、 前記金属板に光を偏光子で偏光にして照射し、金属板か
   らの反射光を光路に配された検光子を透過させ、当該透
   過光を撮像する撮像ステップと、 当該撮像画像と、予め設定されているマスタ画像とを比
   較し、印刷画像の良否を判定する判定ステップとからな
   ることを特徴とする印刷金属板の印刷品質検査方法。
2. 【請求項２】 前記印刷像は、黒以外の色で印刷形成さ
   れたものであって、 前記撮像ステップは、前記検光子を直交ニコル状態で透
   過した透過光を撮像するものであることを特徴とする請
   求項１記載の印刷金属板の印刷品質検査方法。
3. 【請求項３】 前記印刷像は、黒色で印刷形成されたも
   のであって、 前記撮像ステップは、前記検光子を平行ニコル状態で透
   過した透過光を撮像するものであることを特徴とする請
   求項１記載の印刷金属板の印刷品質検査方法。
4. 【請求項４】 前記印刷像は、黒色及び黒以外の色で印
   刷形成されたものであって、 前記撮像ステップは、前記検光子を直交ニコル状態及び
   平行ニコル状態で透過した透過光を撮像するものであ
   り、 前記判定ステップは、当該２つの撮像画像から印刷画像
   を差分抽出するサブステップを備えることを特徴とする
   請求項１記載の印刷金属板の印刷品質検査方法。
5. 【請求項５】 前記金属板は表面が、ヘアライン加工さ
   れたものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか
   に記載の印刷金属板の印刷品質検査方法。
6. 【請求項６】 前記判定ステップは、印刷画像の輪郭に
   よって判断される請求項１記載の印刷金属板の印刷品質
   検査方法。
7. 【請求項７】 印刷金属板に、光を偏向して照射する光
   照射手段と、 金属板からの反射光を直交ニコル状態及び／又は平行ニ
   コル状態で検光する検光フィルタと、 当該検光フィルタからの透過光を撮像する撮像手段と、 当該撮像手段による撮像結果と予め設定されているマス
   タ画像とを比較し、印刷画像の良否を判定する判定手段
   と、 を備えていることを特徴とする印刷金属板の印刷品質検
   査装置。
8. 【請求項８】 前記検光フィルタは、金属板からの反射
   光の光路に略直交するように回転可能な状態で配置さ
   れ、回転角度によって検光状態を変更することを特徴と
   する請求項７記載の印刷金属板の印刷品質検査装置。