JPS60146133A - 印刷物品質欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印刷物品質欠陥検査装置に係り、特に印刷物の
絵柄、文字等のパターンの脱刷や印刷物上に起る各種の
汚れ、傷等を自動的に検査する印刷物品質欠陥検査装置
に関するものである。

通常、印刷物の検査は、印刷機の操作員が適当な間隔で
印刷物を抜き取り、目視により検査している。しかしこ
のような検査では手間がかかるうえに、発見が遅くなり
、気が付いた時点では既にかなりの枚数の不良印刷物が
刷られていることになり、印刷歩留りが悪くなる。また
これには操作員が常時、その印刷機の監視に掛る必要が
あるため、数台の印刷機が稼動している工場では、印刷
機の台数に相当する人数の操作員が必要となる。

この欠点を解消して印刷物の歩留シロ上、省力化を目的
とした印刷物の自動検査装置が棟々発表されているが、
必らずしも検査精度的に満足できるものはないのが現状
である。

これらの自動検査装置は光学的手法を利用しており、そ
の原理を第１図によシ説り］ｊる。

１は版胴、２はゴム胴、３は圧胴を示し、印刷紙４には
、コゝム胴と圧胴との間を通過する際、版胴１の印刷模
様が印刷紙に転写される。５はゴム胴通過直後の印刷物
の印刷表面をライン状（図中Ａ−Ｂラインで示す）に走
査し、そのライン上の印刷模様の光学的濃淡全電気信号
として連続的に検出するライン状カメラを示−ｆｏ６は
、このライン状カメラの映像信号出力を受け、予め、そ
の内に含まれるメモリ機構に記憶された正常な印刷模様
と比較し、その差°から印刷紙上に発生する印刷欠陥、
例えば汚れ、キズ、白抜は等を検出し、その由操作員に
知らせる信号を出力するか、又はその欠陥の発生原因が
知れれば、その発生原因全除去させる操作信号を出力す
る機能を有する信号処理装置である。以上の光学的方法
による印刷物の品質欠陥検査装置におけるポイントは、
受光素子の感度とその検出分解能である。

従来は、検査対象欠陥の検出限界寸法が比較的大きなも
の、例えば敷部以上のインク汚れなどの対象が多く、ま
た検査スピードも比較的遅いものへの適用がなされてき
た。しかしながら最近の印刷の高級化、高スピード化に
ともない、検査に対する要求は増々高度化する傾向にあ
る。

すなわち、検査限界寸法が１ｍｍ以下、検査速度は５１
ｖ’ｓ以上に対応できる検査装置が望まれる状況に至っ
ている。そのため信号を検出する光学カメラには増々高
感度なものが要求されることになる。しかしながら、カ
メラの受光素子の感度には自づから限界がある。また受
光レベルを左右する大きな因子として照明光の強さがあ
るが、これにも限界がある。更に印刷物の場合、色の問
題もからんで来て、複雑となる。例えば、黄色と白の差
は通常の白黒のカメラ等の素子分光感度では少なくその
差を顕著に検出することは困難である。

第２図は従来の信号処理装置６における検査の手順を示
すものである。１ｏは、カメラがらの各画素毎の濃淡信
号を、カメラの印刷物向の走査と同期してＡＤ変換する
ためのＡＤ変換器である。もし、検査している印刷物が
正常なものでちゃ、これを基準として以後の検査を行な
うこととする場合、スイッチ１ノの操作によυ、検出さ
れた印刷物の絵柄信号は、走査順序に対応して基準値メ
モリ１２に蓄えられる。この場合、絵柄の同期、すなわ
ち検査開始のタイミングは、枚葉印刷機では例えばゴム
胴にパルスジェネレータを装着し、ある回転角度毎に発
生するパルスによシカメラ走査全行ない、１回転に１パ
ルス出る基１４パルスで検査の開始のタイミング全とる
方法で印刷物絵柄の同期音とることが可能となる。また
輪転印刷機では、版胴の回転角と絵柄とが対応していな
いため、絵柄先端を検出する別なセンナによシ、検査開
始及びカメラ走査のタイミングをとる必要がある。

実際の検査時には、スイッチ１ノの操作によシ検出され
ｆｃ濃淡信号は比較回路１３に入力される。その際同時
に基準値メモリ１２から正常絵柄の対応する画素の濃淡
信号値が引き出芒れ、比較回路１３に人力される。比較
回路１３は、この両者の値の比較を行ない、その差金出
力する。その出力値は次の判定回路１４に入力され、そ
の値が予じめ設定されたある値葡越えるかどうかが判定
され、越えるものについては、欠陥と見なし、欠陥発生
の信号全外部に出力する作用を有する。

以上の機能によシ、濃淡差が比較的大きい欠陥について
は十分検査が可能である。しかしながら、前記したよう
な微妙な濃淡差しか生じない欠陥の場合、比較回路１３
の出力値は小さく欠陥の判定は微妙となる。すなわち、
判定回路１４では信号のＳＮ比や、若干の同期ずれなど
全考慮し、判定のしきい値はある程度高くしておく必要
があるため、それ以下の差しかない欠陥は当然のことな
がら検出は不可能となる。

本発明は以上の状況に鑑みて提案されたもので、その目
的とするところは、印刷物の品質検査において、従来検
出が困難であった微少な濃淡変化をも検出できる印刷物
品質欠陥検査装置全提供するにある。

本発明による印刷物品質欠陥検査装置は、印刷物の印刷
パターンを光学的に受光素子上に結合させ、各受光素子
に入射する光の強弱ヲ゛亀気量として取シ出すことによ
シ印刷物の濃淡を検出し、これと予め同様な方法で検出
し７記憶された基準濃淡画像との差から印刷物に生じる
品質欠陥全検知する印刷物品質欠陥検査装置において、
前記一つの受光素子からの賎淡佃号とそれに印刷物の絵
柄の位置的に対応する前記基準絵柄信号との差をめる比
較器と、そのようにしてめられる各受光素子からの連続
する蛯の信号を予め設定された回数だけ加算するだめの
加算器と、前記加算回数を任意に設定する設定器と、前
記加算器による加算結果を予め設定された値と比較しそ
の大小によって品質欠陥の発生を判定する判定器とを具
備してなることを特徴とし、画素での微少な差を加算す
る機構全付加することによシ検査感度を高めて前記従来
の欠点を解消し得るようにしたものである。

本発明の一実施例を添付図面全参照して詳細で説明する
。

第３図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
４図は本発明の他の実施例の構成金示すブロック図、第
５図は本発明における検査データのフォーマツトラ示す
図、第６図（ト）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明における欠
陥検出例を示す図、第７図は本発明のさらに他の実施例
の構成金示すブロック図である。

第３図、第４図および第７図において、第２図に示すも
のと同一部分には同一符号を符して説明する。１５は加
算器、１６は設定器である。

第３図において１０〜１４に示す各部の構成およびその
作用は前述と同様である。加算器１５は比較器１３から
の出力値すなわち検出絵柄信号と基準絵柄信号との差を
入力値とし、設定器１６により予め設定された画素数だ
けの加算を行なうものである。

上記本発明の一実施例の作用を説明する。

第３図において、もし比較器１３の出力が絵柄の対応す
るある画素同志の比較においてその差が１であったとす
る。しかし今、イー′号のノイズも１有９、そのため判
定器１４の判定しきい値はノイズを許容する意味から２
に設定されており、この濃淡差は従来の装置では検出で
きないことになる。今、設定器１６の設定値を３と仮定
し３画素分のデータを加ｎ′ｊるように加算器１５が設
置されていたとする。また欠陥の広がりも３画素以上に
広がっていたとする。その場合加算器１５には連続して
１の入力が３回以上入力される。よって加算器１５が設
定器１６の設定回数である３回の加′ｉＡ：金＋１冬っ
て、出力舎行なうときの出力値は３となる。この値は別
の判定回路１４の判定しきい値２を越えているため、判
定器１４は欠陥の発生を検知してその出出力することが
できる。この場合、信号に含まれるノイズ１は本質的に
ランダムであり、他車的には−１，１，−１あるいは１
　、−４　、１となり−１〜１の間の値をとることにな
る。よって判定回路１４のしきい値は２でよく、上記の
理由で従来ノイズに埋もれて検出が困難であった微少な
濃淡変化しか生じない欠陥の検出も可能となる。ただし
、当然のことながら、欠陥の大きさすなわち、検出限界
寸法は大きくなる。

前記の例では３画素以上に広がった欠陥、すなわち１画
素１ｍに対応して検査する装置では３順以上の欠陥しか
検出できないことになる。又、厳密には加算のタイミン
グによっては、検出限界寸法がそれより更に大きくなる
場合もある。

例えば前記の例では２画素と１画素に分けられて加算さ
れる場合も考えられ、その場合は、上記設定では検出は
困難であり、加算数の設定値金増やす必要がある。以上
のように、本発明では濃度差が小さく検出しにくい欠陥
はど加算回数を増やす必要があシ、それに伴ない検出で
きる欠陥の限界寸法は大きくなっていく。ただし、検出
限界寸法の増大については、実際上大きな支障は生じな
い。というのは、もともと濃淡差の少ない欠陥であるた
め小さい欠陥であればはとんど見た目上は問題なく、特
に欠陥として検出する必要性がない場合が多い。このよ
うな欠陥が広い領域に渡って発生したときに初めて欠陥
として目立ってくるもので、このときに欠陥として検出
できれば、印刷物の品質検査能力としては十分である。

もちろん濃淡差の大きな欠陥では、上記の加算器出力か
らも検出は可能であるが、従来の加算なしの検出方法を
同時に併用すれば、所定の小さな欠陥まで検出できると
いうことは言うまでもない。また上述の加算器の加算回
数については、前記したように、検出した欠陥の程度に
おいて、任意に設定できるが、その場合の検出欠陥寸法
は、カメラのサンプリングの１画素の相対寸法（印刷物
面上での寸法）全ｔ）加算回数全ｎとすると、ｎＸｔ〜
２ｎｘｔ以上であるといえる。加算回数の設定について
はカメラの感度やＳＮ比、光源の強度などによって異な
るだめ予め実験によりその特性を把握しておく必要があ
る。設定はそのデータに基づきマニュアルで操作しても
よいし、印刷物の種類に応じて自動的に設定されるよう
にすることもできる。以上説明した本発明の一実施例の
第３図では加算器を一つ設けた例を示したが、第４図に
示す他の実施例ではこれを複数台設置し、各加算器の設
定回数をそれぞれ違えた場合の例が示されている。例え
ば加算器１５（１）の加算設定回数を３、加算器１５（
２））を５．・・・加算器１５（ｎ）ｉ　２　ｎ　＋　
１に設定しておけば、判定器１４からの判定信号はＪ　
４（Ｏ）　、　Ｚ　４（Ｊ）　、ノ４（、？）　、・・
・１４（ｎ）の順によりｆＩｋ淡差の少ない欠陥の有無
が検出されることに彦シ、濃淡差の大きい欠陥から濃淡
差の少ない欠陥まで幅広い欠陥の有無が検出できること
になる。このように加算器を複数個謹直して検査を行な
えば、上述したように欠陥の大きさに対する情報も得る
ことができる利点がある。すなわち上述の例では判定器
１４（０）で検出できる欠陥寸法はｔ〜２ｔであり、判
定器１４（１）では３ｔ〜６１．判定器１４（２）では
５ｔ−ｘｏｔ、・・・判定器１４（ｎ）ではｎＸｔ〜２
ｎｘｔとなる。ここで加算器からの出力は濃淡の少ない
欠陥を検出するための工夫であるが、もちろんそれ以上
の濃淡のある欠陥の検出も可能であるため、次のような
方法で欠陥の大きさ、濃淡差の評価が可能となる。今、
前記ｎの値を簡単なために５とした場合を考える。その
時に得られる検査データのフォーマット全第５図に示す
〇図中人は判定器２４（（７）の判定結果を示すもの、
Ｂは１４（１）、ＣはＪ４（２）、Ｄは１４（３）、Ｅ
は１４（４）、Ｆは１４（５）の各判定器の結果をそれ
ぞれ示す欄である。ここで、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｆの一部は未
だ検査途中で判定結果が出な°い箇所が含まれる。今、
判定器に欠陥の発生が検出された場合全１、そうでない
場合１ｏで示すことにする。第６図（４）は濃度差の少
ない大きな欠陥、（Ｂ）は濃度差の多いかつ大きな欠陥
、（Ｃ）は濃度差の多い小さな欠陥の場合の検出例を示
す。ただしここで判定器１４０判定レベルは全て同一と
する。第６図（Ａ）〜（Ｃ）に示した判定表はそれぞれ
次の点で異なる。（ト）では当然のことながら加算回数
の多いり、Ｅ、Ｆなどに出力が現われる。（Ｂ）では全
体的に出力が現われ、かつその出力合計（１０個数）数
も多い。（Ｃ）では全体的に出力が現われるのは（Ｂ）
と同じであるが、出力合計数が（Ｂ）に比べ少ない。こ
のように代表的な欠陥種類である上記３種類（濃度少で
小さな欠陥は対象としない）について、以上のように各
判定器からの出カバターンによシ判別が可能となる。こ
のことは本検査装置の付加価値、すなわち、欠陥種類の
判定に有力な方法全提供するもので、印刷不良原因の究
明等に大きく貢献するものである。なお、欠陥種類とし
てはもっと詳しい判定が要求され、それは前記加算器の
個数、設定加算回数などを最適に設計し、それにより得
られる上記出カバターンを詳細に検討することで可能で
ある。

第７図に示す本発明のさらに他の実施例においては、前
記したような複数の加算器を用い、かつ判定器の判定レ
ベルを同一にする場合の例で、判定器を一つにし、時分
割的に複数個の加算結果を判定する例を示している。カ
メラがらの濃淡信号を読み取り、基準絵柄と比較した後
、その差が判定器に送られてくるまでにはある程度の時
間があシ、その間で時分割的に加算結果を読み取ること
は可能であり、これにより装置金よシ簡略につくること
ができる。

以上のように、本発明によれば、従来検出が困難であっ
た濃淡差の少ない印刷欠陥について等の優れた効果が奏
せられるものである。

【図面の簡単な説明】 Ｍ１図は光学的手法による検査装置の原理を説明するた
めの図、第２図は従来例の構成金示すブロック図、第３
図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第４図
は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図、第５図
は本発明における検査データのツメ−マツ）Ｔｈ示す図
、第６図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明における欠陥
検出例を示す図、第７図は本発明のさらに他の実施例の
構成を示すブロック図である。 １θ・°Ａ／Ｉ）変換器、１１・・・スイッチ、１２・
・・基準値メモリ、１３・・・比較器、１４・・・判定
器、１５・・・加算器、１６・・・設定器。 出願人復代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ＷＪ４図 第５＠ 第６図 （Ａ） 第６　図 （Ｂ） （Ｃ） 第７図 第１頁の続き ［相］発明者島１）仁章１ ［相］発　明　者　板　谷　茂　Ｌ ［相］発明者増１）俊朗］ べ島市西区観音新町４丁目６番２汚　三菱重工業株式会
社ζ く ζ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印刷物の印刷・ぐターン全光学的に受光素子上に結合さ
   せ、各受光素子に入射する光の強弱鷺電気量として取９
   出すことにより印刷物の濃淡を検出し、これと予め同様
   な方法で検出し記憶された基準濃淡画像との差から印刷
   物に生じる品質欠陥全検知する印刷物品質欠陥検査装置
   において、前記一つの受光素子からの濃淡信号とそれに
   印刷物の絵柄の位置的に対応する前記基準濃淡信号との
   差をめる比較器と、そのようにしてめられる各受光素子
   からの連続する差の信号を予め設定された回数だけ加算
   するだめの加算器と、前記加算回数全任意に設定する設
   定器と、前記加算器による加算結果を予め設定された値
   と比較しその大小によって品質欠陥の発生を判定する判
   定器とを具備し、てなることを特徴とする印刷物品質欠
   陥検量装置。