JPS6064851A - 印刷物検査装置 - 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】 本発明は印刷機において印刷中の印刷物の状態なインラ
インで標準状態と比較し、印刷物の異常を検出するだめ
の印刷物検査装置に関する。

従来、印刷物の検査はオフラインで人間の視覚に頼って
行われる方法が主流であった。これは印刷物が１点１点
絵柄が違うということや、印刷物における検査項目が人
間の視覚に頼らざるをえない微妙な差を問題にしている
と考えられてきたことに由来している。一方、印刷中の
印刷物な評価したい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ったり、高速で同期回転するミ
ラーを用いて印刷中の印刷物な静止画ｆ象として判断し
ようとする試みが行なわれてきた。しかし。

これらの手段も人間の視覚に検査な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った。ま
た、印刷物の絵柄と同時にカラーバッチを印刷し、カラ
ーバッ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が行われている。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
ているとはいい難い。

一方、最近特願昭５７−２２０５１５　号等による「印
刷物検査装置」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、前記検査方法に見られ
る種々の欠点がなく、検査機としては優れた効果が期待
できる。

第１図に上記提案に基づく本発明の対象となる印刷物検
査装置の概略図を示す。第１図では印刷物検査装置は輪
転印刷機にとり゛つけられているが、枚葉印刷機であっ
ても何ら問題はない。第１図において、ロール状の巻取
用紙（２）よ、り供給された帯状の印刷用紙（３）は印
刷部（１）で表裏４°色（墨、藍、赤、黄）ずつの印刷
が施された後、ドライヤ、折機部（図示せず）に搬送さ
れる。印刷物検査装置は表裏４色ずつ印刷された後の印
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、絵柄情報な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て
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、リジェクト等の手段にて
対応することが可能となるわけである。

しかし、このような方法も問題がないわけではない。即
ち、通常のカラー印刷では、検査の対象となる印刷物は
墨、藍、赤、黄の４色の印刷インキが刷り重ねられるも
のであるが、印刷障害がその中の１色のインキだけに生
じた場合にも、検査機としではその異常な検出できる機
能な持っていなければならない。

この問題を解決するために、Ｒ（レゾド；波長６００〜
７００ｎｍ　）、Ｇ（グリーン；波長５００〜６００ｎ
ｍ　）、Ｂ（ブルーバイオレット；波長４００〜５００
ｎｍ’　）の６色の色分解フィルターを利用して、印刷
物からの信号光な波長帯域別に分離し、こｌｔらを６個
のＣＣＤカメラに入力を行ったり、　ＩＩ、　Ｇ。

Ｂのフィルターな回転して１個のＣＣＤカメラに入力し
時系列としてＲ，Ｇ、Ｂ信号な処理したり、或い（まＩ
（、Ｇ、Ｂの光源を交互に点滅させ同様な効果な得よう
とする方法が現在までに提案されている。

これらの従来技術の一部をさらに詳しく説明する。

第２図には印刷物からの信号光な波長帯域別に分離する
方法の代表的な例が示されている。第２図から明らかな
ように、搬送される印刷用紙（３）を照明光源（１２）
により照射し、その反射光をハーフミラ−（７）を介し
てろ分岐し、各々に対してＲフィル第３図には、１１．
Ｇ、Ｈのフィルターを回転して時系列的にＲ，Ｇ、Ｂ信
号なとり出す構成の一例が示されている。印刷用紙（３
）は照明光源σ２）にょ回転フィルター（１３）は、Ｒ
フィルター（８）′、Ｇフィルター（９）’、　Ｂフィ
ルター（１（１）’の６部分に分割されており、該回転
フィルターが回転することにより絵柄情報は、第４図に
示されるように、Ｒ成分信号側。

だし、この方法では回転フィルターと印刷用紙め′同期
、信号の分離等を正確にコントロールすることが非常に
難しいという問題点力、′−ある。

このように、印刷物からの反射光すＦｔ、　Ｇ、　Ｈの
３色に色分解して、その各々について印刷障害の検出を
行なうという方法によれば、高い検出精度な得られるも
のの、装置が犬がかりとなる、装置が高価となる、大規
模なメモリー容量が必要となる、制御系が複雑になる等
の実用段階における種々の大きな問題を含んでいる。

本発明はこのような従来技術に鑑み、多色印刷物の印刷
障害を検出するにおいて、高い検出精度が期待でき、し
かも装置のコンパクト化、低廉化簡素化等を図ることが
できる印刷物検査装置を提供することを目的とする。

以下に本発明を図面の実施例に基づき詳細に説明する。

第５図に本発明にＩＪ搬・る装置の概略図を示す。

矢印Ｂ方向に走行する多色印刷物（３）を光源□２）に
より巾方向均一に照明し、この印刷物（３）からの反射
この信号をメモリーに記憶された基準信号と比較するこ
とにより印刷物の印刷障害を検出することができるもの
である。

ここで、ＣＣＤラインセンサの分光感度特性の一例を見
ろと、第６図に示されるように、波長帯域４００〜５　
Ｄ　ＯｎｍのＢ成分で感度が低く、７ＤＤｎｍでピーク
な有するほぼ分光感度比Ｂ成分；Ｇ成分；Ｒ成分：１：
１．３：１．５　であるような特性をもっことが理解さ
れる。第６図はＣＣＤラインセンサの分光感度特性であ
るが、ＭＯ３型ラインセンサにおいてもほぼ同様の分光
感度特性が見受けら１する。

他方、印刷インキの反射光の分光特性の一例は。

第７図に黄インキが点線０８１．赤インキが一点鎖線（
１９）、藍インキが実線００）で示さｉするように％Ｒ
，Ｇ。

Ｂの各成分に完全に別れて分離しているわけではなく、
他のインキに対して相互に影響を及ぼし合っていること
が理解さ・れる。

今、印刷物を照明する照明光源の分光特性が４００〜７
Ｃ１Ｏｎｍで均一であり、白紙部の反射率が４００　ｎ
ｍ〜７００　ｎｍ　で均一に９０％であると想定になる
。

表　１ （単位％） 従って、前述したようにＣＣＤラインセンサの分光感度
比はＢ、Ｇ、Ｈの各成分で１：１．６：１．５であり、
この比率と表１に示される白紙部及び各インキのベタ刷
のＢ、Ｇ、Ｒ成分の比率とからＣＣＤラインセンサの白
紙部及び各インキのベタ刷における出力比なめると、白
紙部な１とした場合、 白紙部：黄インキ：赤インキ：藍インキ字　１　：　０
．７８　：　０．５４　：　０．３３となる。

が小さい中で印刷不良を検出せねばならない状況にあり
、例えば、黄インキと藍インキで正常な印刷物の基準濃
度に対して同じ濃度差だけ各々のインキに濃度変動が生
じた場合、これを検出したＣＣＤラインセンサの出力と
しては黄インキの変動は藍インキのそれに対して上記出
力比に応じて１／２以下にしか現れないことになり、こ
の例からも明らかなように一般に色分解することなく１
台のライセンサに直接印刷物からの反射光な取り込み、
検査な行なおうとすると、黄インキに生じた印１１１１
不良は他のインキにおける印刷不良に比べその検出が非
常に困難な現状にあるといえる。

なお、上記現象はライソ・・すの種類、照明光源の色温
度インキの色相等によりラインセンザかもの出力比に若
干の差異が生じるか、基本的な特性は概ね同様であるの
で、黄インキの印刷障害が検出しにくいことには変わり
はない。

このため、ライ／センサの黄インキ、赤インキ、藍イン
キについての出力のバランスを揃える必要があり、本発
明では、その手段として４００〜５００ｎｍの波長帯域
で透過率がピークな有するような分光透過特性をもつ光
学フィルター（５）がラインセンサと印刷物の間に配設
される。

このような光学フィルター（５）す配役することにより
、照明光源（１２１により照明された印刷物（３１から
の反射光がこのフィルター（５）な通過してライ／セン
サに入射し、ライ／センサ（Ｉｌｌからの出力比として
、黄インキについても白紙部に対して十分に異なる比率
をもたせることができ、他のインキと同程度の検出精度
にまで高めることができる。

これを具体例により詳しく説明する。

第８図に示された光学フィルターは、その分光透過特性
として、Ｂ成分の透過率９０％、Ｇ成分の透過率１０％
、■（成分の透過率２０％なる値を有しているものであ
る。

この具体例で１１よ、Ｂ成分の透過率がＧ成分に対し９
倍、Ｒ成分に対して４．５倍即ち５分光透過率このよう
な比率となる根拠を次に説明するが、基本的にＢ成分に
透過率のピークが存在していることに注目すべきである
。

該光学フィルターの４００〜５００　ＩＩ　ｎｌでの平
均透過率ｋｘ４．５００〜６００　ｎｍでの平均透過率
すｘ２゜６００〜７００’ｎｍでの平均透過率なＸ３と
する。

黄インキについてのライ／センサの出力は、前述のよう
にライ７センサの分光感度比及び黄インキの分光反射特
性から （０，２５Ｘ１　）ｘ、＋（０，８３Ｘ　１．５）ｘ２
＋　（０，９Ｘ　１５）ｘ３なる式でめることができ、
同様に赤インキ、藍インキについても各々 （ｏ、５７ｘ１）ｘ、＋（ｏ、２１ｘｔ３）ｘ２＋（ｏ
、５ｘｔｓ）ｘ３（０，５６Ｘ　１　）　Ｘ１＋　（０
，２６Ｘ　１．３　）　Ｘ２　＋　（０，１６Ｘ　４．
５　）　ｘｓなる式よりめることができる。

これらが均等となるため となる。

この方程式を解くと、Ｘｌ：　Ｘ２　：　ｘｓ＝９　：
　１　：　２となり、よってこの場合のＢ、Ｇ、Ｒ各成
分の最適分光透過率比９：１：２を得ることができる。

なお、この計算は直線近似した積分計算であるため、正
確には電算機な利用した積分計算により１０ｎｍ毎での
透過率比なめることが望ましい。

従って、持つべき分光透過率比９：１：２に基づき、実
際のフィルターな設計することで、その−例として第８
図に示された如くの分光透過率を有する光学フィルター
が得られるものである。

このような光学フィルターを用いることにより、ＣＣＤ
ラインセンサからの出力比は 白紙部：黄インキ；赤インキ；藍インキ＝１：０．５：
０．５：０．５ となり、各色インキの出力のバランスな揃えることかで
き、しかも白紙部に対して十分に差のある比率となるの
で各色インキにおいて同様に高い検出精度を持たせるこ
とが可能となる。

なお、この具体例は第６図に示されたＣＣＤラインセン
サの分光感度特性及び第７図に示されたインキの分光反
射特性に依存しているものであるが、他のライ／センサ
或いは他種のインキであっても概ね第６図或いは第７図
に示された特性に類似しており、具体的な光学フィルタ
ーの分光透過率比は若干変化するが、依然として黄イン
キにおける印刷障害の検出困難性は同様に存在するもの
である。

従って、光学フィルターとしては波長帯域４００ｎｎｌ
〜５００ｎｍに透過率のピークをもち、その他の可視光
波長帯域においても検査に必要な出力を得らり、る程度
の透過率を葡するような分光透過特性を持っていｉｔば
、黄インキにおける印刷障害の検出困難性を克服できる
ことになる。

実際に用いる光学フィルターとしてば■３成分の透過率
が他の成分に対して２倍程度の透過率な持っているもの
から顕著にラインセンサの出力比が改善され、黄インキ
における印刷障害の検出困難性が克服されることが確認
されている。

このような本発明の主旨に沿って、現在市販されている
光学フィルターを選択すれば、コダノク社製のラノテン
届３８又はラソテン扁７９等が適用可能である− 第９図は上記ラッテンＡ５８の分光特性（２Ｄとラッテ
ン扁７９の分光特性（２りを示すものでおり、いずれも
Ｂ成分に透過率のピークを有し、かつＢ成分の透過率が
Ｇ成分及び■（成分に対して２倍以上の透過率を有して
いるものであって、このような光学フィルターな第５図
に示される光学フィルター（１７］として用いることに
より黄インキにおける印刷障害の検出困難性な克服可能
なことが実験的に認めら才ｔている。

また、ラインセンサは赤外部（７ｊｌＯｎｍ以上）に対
して、にじみ現象を生じるため、赤外カットフィルター
な併用することが望ましい。

第１０図は赤外カットフィルターのみと本発明にかかる
ラノテンＡ３８と赤外カントフィルターを組合せたもの
を各々ＣＣＤラインセンサに取付け、各インキのベタ刷
のＣＣＤラインセンサの出力を測定したものである。ラ
ノテン扁６８のフィルターの利用により光量は減少する
が、アンプによりゲイン調整を行い、両者の白地のレベ
ルは揃えである。

この結果、ラッテン扁６８のフィルターを利用すること
により、黄インキと白地の出力差が２５倍となり、従来
の赤外カットフィルターだけの場合に比べて大幅に検出
精度が向上した。

また、赤インキについても約１７倍となり、同様の効果
が見らり、る。藍インキに関しては０７５倍となったが
、なお出力差は赤インキ以上あり、検出に問題はない。

このように、前述した特性なもつ光学フィルターの一種
であるラッテンＡ３Ｂを用いることにより、ＣＣＤライ
センサからの各色インキの出力比を改善できることが実
験的にも確認されて（・る。

表　２ ラインセンサかもの出力信号は処理回路（６）に入力さ
れ、この処理回路で基準信号と比較され、印刷障害を検
出することが可能になるが、比較・検出の手段として（
ま差分・留分・積分等種々の手法が考えらｉするが、こ
れについては特願昭５５−１０５１号、特願昭５７−２
２０５１５号等に詳記さｉｔており。

また本発明においてその主旨とするものではないので、
詳しい説明は省略する。

以上に述べたように、本発明によｉｔば１台のラインセ
ンサにて多色印刷物の印刷障害の有無な各色において同
様に高い精度で検出でき５しかも装置の小型化、低価格
化、処理の単純化等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は印刷物検査装置の概略構成を示すモデル図であ
り、第２図、第６図、第４図は従来の方法及び信号形態
な示すモデル図であり、第５図は本発明の印刷物検査装
置用フィルターを利用した際の構成な示すモデル図であ
り、第６図はＣＣＤラインセンサの分光感度曲線を示す
図であり。 第７図は各色印刷用インキの分光反射特性を示す図であ
り、 第８図は本発明の印刷物検査装置用フィルターの分光透
過率の理想形を表わす図であり、第９図は印刷物検査装
置用フイルタニとして実用可能な光学フィルターの分光
透過率を示す図である。 （３）・・・印刷用紙　（ｌ　ＩＩ・・・ＣＣＤライ／
センサ（４）・・・検出部　ａ７１・・・印刷物検査装
置用フィルター（５）・・・ロータリーエンコーダ 特許出願人 凸版印刷株式会社 代表者鈴木和夫 第１図　１ 第２図 第４図 口判：コ）−１７ 第６図 流ｔ（へ怖） 第８因 ４００　５（Ｘ）　６００　７００

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）走行する多色印刷物を照明し、この多色印刷物から
   の反射光をラインセンサに受光して電気信号に変換し、
   ライセンサからの電気信号に基づぎ印刷物の検査を行な
   う装置において、印刷物かノ／ 帯域４００ｎｍ〜５００ｎｍにおける分光透過率が他の
   可視光波長帯域５００ｎｍ〜７００ｎｍにおける分光透
   過、率に対して犬なる透過率を有する光学フィルターを
   配置したことを特徴とする印刷物検査装置。