JPS61195844A

JPS61195844A - 印刷状態検査装置

Info

Publication number: JPS61195844A
Application number: JP60038076A
Authority: JP
Inventors: Seiji Mitsui; 三井　清治; Toshiyuki Sugie; 杉江　寿幸; Masayasu Hatta; 八田　政恭; Masayuki Ui; 宇井　正幸
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd; Uchida Yoko Co Ltd
Current assignee: Uchida Yoko Co Ltd; Toppan Inc
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1986-08-30
Also published as: JPH0422144B2

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】［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。

し従来の技術］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
検査をおこなっていた。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った。

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゛りを所定
の位ＩＩＩ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
クの位置関係から脱刷、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ロフトが相違す
る場合等にはその印刷位置が多少相違することがある。

そして、このような検査マークの位置の多少のずれによ
って検査精度が低下することがあった。

このような不具合を防止するため、この検査マークの色
マークのうちから１個の基準色マークを選定し、この基
準色マークに対する他の各色マークの相対的な位置関係
を検出し、この検査マーク全体の印刷位置が多少ずれて
も検査精度には影響を与えないようにしたものもある。

この場合には、上記の基準色マークの一部の寸法、たと
えばこの基準色マークが帯状の場合にはその幅を基準長
さとして上記各色マークの位置が算出される。しかし、
この基準色マークの縁は完全な直線ではなく、紙の質、
インクの付着状態等によって多少の凹凸が形成されるこ
とは防止できない。このため検出したこの基準色マーク
の幅すなわち基準長さには多少の誤差が含まれる。した
がって、この誤差を含んだ基準長さに基づいて各色マー
クの位置を算出するとある程度の誤差が生じるのは防止
できない。このため、検査精度の向上には限界があった
。

特に、有価証券や紙幣等ではその印刷精度が厳しく要求
され、また最近では印刷技術が進歩しているため、従来
の印刷状態検査装置では必ずしも満足すべき検査精度が
得られない場合があった。

［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、高精度
で確実な検査をおこなうことができる印刷状態検査装置
を提供することを目的とする。

Ｆ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、複数の印刷色の中か
ら選定された基準色で印刷され互いに所定の間隔で配置
された２個の基準色マークと、これら基準色マークに対
して所定の位置に印刷された各印刷色毎の色マークとか
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
よっ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によフて上記の２個の基
準色の間の距離を基準として上記の各色マークの上記基
準色マークに対する位置を算出しこれら色マークの位置
の関係からその印刷状態の良否を判定する信号処理回路
とを具備したことを特徴とするものである。したがって
、これら各色マークの位置の算出の基準となる長さは２
１１の基準色マークの間の距離であるため、極めて正確
な検査が可能となる。すなわち、この基準色マークの幅
の寸法等は原版上では正確に形成できるが、実際に印刷
された場合には紙葉の質やインクの状態によって印刷さ
れた基準色マークの幅は変化する。たとえば、紙の質か
にじみやすい場合には、この印刷された基準マークの縁
の凹凸が大きくなり、実質的にこの印刷されたマークの
幅が広くなる。またインクの付着層が多い場合にもこの
印刷されたマークの幅は実質的に広くなる傾向にある。

しかし、このような場合でも、この印刷されたマークの
位置そのものは変化しない。

したがって、本発明の如くこれら基準色マークの閣の距
離を基準長さとして各色マークの位置を算出すればこれ
らの位置を極めて正確に算出でき、検査精度が大幅に向
上するものである。

し実施例］以下図を参照して本発明の詳細な説明する。

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はフレームであって、このフ
レームは型材等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１４を備え、この
押え板１４は案内棒１９に沿って上下に昇降自在に案内
されている。この押え板１４は一対のスプロケット１６
間に掛は渡されたチェノ１５の走行によって上下に移動
する。このチェノ１５は減速機１７を介してモータ１８
によって駆動される。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の隅部を上方がら押圧するよ
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ッド３３が
取付けられ、これらのロンドによって昇降台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、このナツトは螺恢３４に螺
合している。この螺嵌３４はモータ３５によって回転駆
動され、これによって上記のナツト３６が螺進し、上記
の昇降台３１が昇降する。なお、２１は電ｍ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、これらめくった印刷物の間に目印の合
紙を挿入する台紙挿入機構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８
０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は駆動軸であって、ベルト４４を介してモータ４５
によって駆動される。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
であって、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ョン
ブレード取付は部材５０が回転自在に取付けられている
。

そして、この取付は部材５０にはサクションブレード５
２が取付けられている。このサクションブレード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、このサクションブレード取付は部材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。したがって、このサクションブレード５２は
上記のクランク板４３が回転すると上下に往復動じ、ま
た取付は部材５０の回転軸を中心として往復回動する。

またこのサクションブレード５２内は上記の取付は部材
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
の中間部にはアーム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
ワイパビン５７が突設されている。したがって、このワ
イパビン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、このワイパビ
ン５７と上記のサションブレード５２とはその位相が互
いに約１８０°ずれている。したがって、このサクショ
ンブレード５２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、−雪下の印刷物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ビン５７は
このサクションブレード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。次にこのワイパビン５７がサクションブレード５２
に下方にまわりこみ、このめくられた印刷物Ｐの隅部を
このサクションブレード５２の下方に移動させる。そし
て。このサクションブレードが第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によって計数され、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、カッタ機構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
切断された台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
部がサクションブレード５２によっ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ィルタ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によっ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５１２で１画素当りのの寸法は約０．０８
ｍｍ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８５によって上下に
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１．赤、青、緑
の４色の多色劉の場合のものであって、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
２ｍｌ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
縁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９１　”、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について説明しである。

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はキャビネットであ
って、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って、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１
０３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によっ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１０４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１２に信
号を送り、台紙挿入機４１３２を作動させて台紙を挿入
し、その不良の印刷物の目印とする。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９０の各基
準色マーク９１．９２および各色マーク９４．９５．９
６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って操作員が任意に
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直を算出
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９Ｌ　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〜１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ョンブレード５２があり、この
サクシジンブレード５２はステンレス鋼製でその表面は
平滑に仕上げられており、光を反射する。しかし、上記
の光、ｗｉ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ョンブレード
゛５２の表面の法線に対して対称にはなっておらず、し
たがってこのサクションブレード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。したがってこ
の光検出機構８０で撮影された像の上では、このサクシ
ョンブレード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［ａ、；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
ョンブレード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、これがこのサクションブレード
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、このサクションブレード
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
よっ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１０４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〜１点に対応し
た信号域を選定し、その中から各ａ〜１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〜
１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〜１点に対応して信号はａ＝−ａ”＝、
ｂ−−ｂ−一・・・・・・ｌ−−１−−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。したがって、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９４．９５．
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の同じ側の
縁の間の距離すなわちＣｌｋ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０点
を使用する。

また、同時に印財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、に−１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。したがって、
この実施例ではこれら基準色マーク９１．９２の同じ側
の緑すなわちｃ、に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って印刷さ
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
なことがあっても、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、に点間
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って検査をおこなう
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、目印のための台紙の挿入、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ットし、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。したがって、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なデータは自動的に除外
される。また、許容誤差は印刷物の精度のランク等に対
応して予め設定されており、この精度ランク等を指定す
るだけで上記基準値に対する許容誤差は自動的に設定さ
れる。なお、この学習モードによって設定された基準値
、許容範囲等は後に任意に修正することができる。した
がって、このような学習をさせることによって印刷物の
ロフトや種類が変わった場合でも、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はす、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、サクションブレードによっ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
を逐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ャート、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
ョンブレード、５７・・・ワイパビン、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、９４．９５．９６・・・色マーク、１０４・・・信号処
理回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図（ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

印刷物の隅部に印刷され、複数の印刷色の中から選定さ
れた基準色で印刷され互いに所定の間隔で配置された２
個の基準色マークと、これら基準色マークに対して所定
の位置に印刷された各印刷色毎の色マークとから構成さ
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、この計数機構によってめ
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によって上記の２個の基準色の間
の距離を基準として上記の各色マークの上記基準色マー
クに対する位置を算出しこれら色マークの位置の関係か
らその印刷状態の良否を判定する信号処理回路とを具備
したことを特徴とする印刷状態検査装置。