JP2013257197A - 印刷物検査装置の性能評価シート - Google Patents

Abstract

【課題】印刷物検査装置の機種差および個体差によらずに印刷物検査装置の性能を定量的に評価することができる印刷物検査装置の性能評価シートを提供すること。
【解決手段】本発明に係る印刷物検査装置の性能評価シート３１は、印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置２０の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置の性能評価シートである。本発明に係る印刷物検査装置の性能評価シート３１は、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域５１１を有する基準部５１と、基準部５１１に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域５２１と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域５２２とを有する異常部５２と、を具備している。
【選択図】図８

Description

本発明は、印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の検査性能を評価又は校正するための印刷物検査装置の性能評価シートに関する。

印刷物を製造する際、印刷の方式は、活版、スクリーン、オフセット又はグラビアなどが存在する。また、印刷物の搬送方式により、枚葉、輪転という種類の印刷機がある。印刷原反としては、紙だけでなく、樹脂フィルム、蒸着フィルム、金属箔、及びこれらをラミネートした複合材などがある。ここでは、例としてグラビア輪転の印刷機を挙げる。

グラビア輪転の印刷機では、ウェブ状の原反を搬送して、印刷を施していく。この印刷の過程で、欠陥が発生することがある。この欠陥を検出し、印刷物の良不良を判定するために印刷物検査装置が用いられる。

印刷物検査装置は、欠陥が発生した際に、即座に良不良を判定できるように、印刷機に取り付けて使用することが多い。その理由は、印刷物検査装置を印刷機による印刷工程の中に組み込むことで、全体の工程数を減らし、効率よく生産するためである。印刷物検査装置が有するラインセンサカメラ等の撮像手段を印刷機に設置して、印刷物の絵柄又は文字を撮像し、その画像データに基づいて検査を行っている。

たとえば、印刷版データ又はその前の原稿データと、印刷物をスキャナで読み取ることにより得られる傷や汚れの付着のない適正な検査データとを比較することで、品質検査をする方法が公知である（特許文献１参照）。

このように、印刷物を検査する方法は存在するが、以下の問題がある。印刷物は、各々の製品毎に異なった品質条件が存在する。よって、印刷物検査装置は、どの範囲を欠陥にするべきかを決める指標及び検査水準を、検査すべき印刷物に対し、毎回設定する必要がある。

検査水準は高くするほど厳密な検査、低くするほど曖昧な検査を行う指標である。検査水準を適切に設定することは難しい。以下にその理由を示す。検査水準を過度に低くすると、検出すべき欠陥を見逃す。また、検査水準を過度に高くすると、許容できる欠陥をも検出し、良不良判定が正確でなくなってしまうからである。よって、検査水準を見極めるために、検査装置の欠陥検出性能を定量的に評価することが重要である。

従来は、毎回基準となるサンプルの印刷物を作成し、前記サンプルを検査することにより評価を行っていた。経験則で試行錯誤により検査水準の調整を行っているため、印刷物検査装置の校正に手間と時間がかかることや、正しく校正できていない可能性があるといった問題がある。

このように毎回サンプルを作成しているために、欠陥検出性能評価の基準となるものが存在せず、印刷物検査装置が持っている最大限の検出性能又は印刷物検査装置の検出パラメータの変化による状況に応じた検出性能を定量的に把握できていない。

特開２００７−１５２７００号公報

本発明の目的は、印刷物検査装置の機種差および個体差によらずに印刷物検査装置の性能を定量的に評価することができる印刷物検査装置の性能評価シートを提供することにある。

請求項１の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置の性能評価シートであって、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する基準部と、前記基準部に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する異常部と、を具備することを特徴とする。

請求項２の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置の性能評価シートであって、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する複数の基準部と、前記基準部に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する複数の異常部と、を具備することを特徴とする。

請求項３の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、請求項１及び請求項２のいずれかに記載の発明において、前記欠陥印刷領域が、印刷工程におけるインキの飛び跳ね、抜け、ムラ、付着物又は傷を表示する擬似的な欠陥を施されたものであることを特徴とする。

請求項４の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、材質が紙、樹脂フィルム、蒸着フィルム、金属箔、及びこれらをラミネートした複合材であることを特徴とする。

請求項５の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、RGB（赤緑青）、CMYK（藍紅黄黒）に塗り分けられた基準部と、対応する異常部の擬似欠陥部が各々同系色であることを特徴とする。

請求項６の発明に係る印刷物検査装置の性能評価シートは、RGB（赤緑青）、CMYK（藍紅黄黒）に塗り分けられた基準部と、対応する異常部の擬似欠陥部が各々異なる色であることを特徴とする。

本発明によれば、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する基準部と、前記基準部に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する異常部と、を具備するため、印刷物検査装置の機種差および個体差によらずに印刷物検査装置の性能を定量的に評価することができる。

このため、本発明によれば、別々の印刷物検査装置においても、ある印刷物に対する検査水準を一定として検査することが可能となり、かつ、印刷物検査装置の設置誤差や性能劣化の校正が可能となる。

また、本発明によれば、性能評価シートを版により作成することで、長期間にわたって定量的な指標とすることが可能となる。これは、評価基準となる性能評価シートの柄が作成された版胴があれば、その版胴を印刷機に取り付け印刷することで、何度でも同一の性能評価シートが作成でき、また、版に彫刻するデータを保存しておけば、版胴も何度でも同一のものが作成できるからである。

本発明の実施の形態１に係る性能評価シートによる検査性能を評価又は校正する印刷機及び印刷物検査装置を示す概略図である。 印刷機の版胴と版胴周長との関係を説明するための図である。 印刷機のグラビア印刷の一般的なウェブ状印刷物の柄の連続性を示す図である。 通常の印刷物の柄の構成の１例を示す図である。 図４の通常の印刷物を印刷する場合における印刷機の版胴と版胴周長との関係を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る性能評価シートの柄の１例を示す図である。 図６に示す本発明の実施の形態１に係る性能評価シートを印刷する場合における版胴と版胴周長との関係を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る性能評価シートの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る性能評価シートのさらに他の例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る性能評価シートを用いた印刷物検査装置の欠陥検出の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る性能評価シートを用いた性能評価の一例を示すグラフである。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る性能評価シートによる検査性能を評価又は校正する印刷機及び印刷物検査装置を示す概略図である。以下の実施の形態１は、本発明の適用物又はその用途を制限することを意図するものではない。

図１に示すように、印刷機１０は、原反取り付けローラ１１と、版胴１２と、２つの搬送ローラ１３、１４と、原反巻き取りローラ１５と、を具備している。印刷物検査装置２０は、照明手段２１と、撮像手段２２と、制御・画像処理手段２３と、を具備している。

原反取り付けローラ１１には、原反３０が巻き付けられている。版胴１２は、原反取り付けローラ１１から繰り出される原反３０に絵柄、文字、擬似的な欠陥を印刷して、性能評価シート３１を作成するものである。版胴１２、搬送ローラ１３、１４及び原反巻き取りローラ１５が所定方向へ所定速度で回転されることで性能評価シート３１が搬送される。搬送ローラ１３，１４は、性能評価シート３１を案内し、かつ、搬送する。原反巻き取りローラ１５は、性能評価シート３１を巻き取る。

２つの搬送ローラ１３、１４の間には、照明手段２１及び撮像手段２２が配置されている。照明手段２１は、性能評価シート３１の片面又は両面に光を照射する、すなわち、表面、裏面又は両面に光を照射する。撮像手段２２は、性能評価シート３１の搬送速度と同期を取って性能評価シート３１の表面を撮影して画像データを生成する。撮像手段２２が性能評価シート３１の搬送速度と同期を取って撮像を行う理由は、性能評価シート３１の搬送速度変動時においてもその影響を受けない撮像を行うためである。制御・画像処理手段２３は、撮像手段２２に接続されている。制御・画像処理手段２３は、撮像手段２２からの画像データを用いて性能評価シート３１の擬似的な欠陥を検出して判定する。

図２は、印刷機の版胴と版胴周長との関係を説明するための図である。図３は、印刷機のグラビア印刷の一般的なウェブ状印刷物の柄の連続性を示す図である。グラビア印刷において、ウェブ状印刷物４０は版胴１２によって作成される。彫刻された版胴の溝にインキが乗せられ、インキを原反に転写されていき、版胴１２の周長ごとに連続してウェブ状印刷物４０に柄が作成されていく。

この連続性を利用し、印刷物検査装置は、通常、撮像手段により撮影された検査画像を、版胴１２の周長単位に切り分け、基準画像と前記検査画像とを比較し、その差分をとることで、欠陥を検出していく。基準画像の違いにより検査方式は、絶対基準方式と相対基準方式の二つに分類できる。絶対基準方式とは、予め撮像された画像、若しくは予め用意した画像データ一つを、常に基準画像として、全ての検査画像と比較していく方式である。また、相対基準方式とは、現検査画像より前に撮影された画像を、基準画像として、検査画像と比較していく方式である。この方式では、毎回、基準画像と検査画像が変化していく。本発明の実施の形態１においては、印刷機１０は、相対基準方式にて検査を行う。なぜなら、相対基準方式にすることで、搬送の蛇行や対象物の伸縮による撮像画像のずれを軽減できるからである。

図４は、通常の印刷物５０の柄の構成の１例を示す図である。図５は、図４の通常の印刷物５０を印刷する場合における印刷機の版胴５１と版胴周長との関係を説明するための図である。図６は、本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１の柄の１例を示す図である。図７は、図６に示す本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１を印刷する場合における版胴１２と版胴周長との関係を説明するための図である。

本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置２０の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置２０の性能評価シート３１である。本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、性能を確認する印刷物検査装置２０が設置されている印刷機１０で生産される印刷物と同等の製造条件で作成することが望ましい。但し、作成される印刷物が同等であれば、どの様な印刷機及び製造条件を用いても構わない。又、本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する基準部３１１と、基準部３１１に対応するように配置され、第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する異常部３１２と、を具備する。

前述したように、相対基準方式の欠陥検査は、撮像手段２２により撮影された画像を、版胴周長単位に切り分け、前に撮影された画像を元にして、次々と順に撮影された画像と比較し、その差分をとることで、欠陥を検出していくという方法をとることが多い。なぜなら、検査装置側の撮像データと、原稿データの差異は大きい可能性が高く、この差異を許容する補正等を実施すると検出力が下がるためである。また、版の一周期によって印刷された部分は、欠陥がない限り、同一の画像であるため、今回は、版胴を搬送方向に等分割して、基準部３１１、異常部３１２と並べている。これにより、基準部３１１の撮像結果と異常部３１２の撮像結果から差分を取り擬似的な欠陥画像３２０を抽出することが可能となる。なお、図６は、版胴１２を二等分割した例だが、異常部３１２の前に少なくと
も一つの基準部３１１があれば、版胴１２を三等分以上に分割してもよい。

図８は、本発明の実施の形態１に係る性能評価シートの他の例を示す図である。本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、基準部５１と、異常部５２と、を具備している。基準部５１は、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域５１１を有している。具体的には、基準部５１１は、実際に製品として考えられる絵柄、バーコード及び文字が印刷されている。異常部５２は、基準部５１に対応するように配置され、第１の基準領域５１１を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域５２１と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域５２２とを有している。

本発明の実施の形態１に係る性能評価シートの異常部の欠陥印刷領域５２２は、印刷工程におけるインキの飛び跳ね、抜け、ムラ、付着物又は傷を表示する擬似的な欠陥を施されたものである。

印刷工程における欠陥には、インキの飛び跳ね、抜け、ムラ又は付着物や傷などがある。これらを模倣し、かつ、定量的に検査機の性能を量れるように、高さ、幅、形状、向き、及び濃度が決まっている擬似的な欠陥が、様々なサイズ別に欠陥印刷領域５２２に施されている。本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１の基準部５１と異常部５２とは、搬送方向順に並べられている。

図９は、本発明の実施の形態１に係る性能評価シートのさらに他の例を示す図である。図９に示すように、本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、複数の基準部６１、６２、６３、６４と、複数の異常部６５、６６、６７、６８と、を具備している。複数の基準部６１、６２、６３、６４は、性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された複数の第１の基準領域６１１、６２１、６３１、６４１を有する。複数の異常部６５、６６、６７、６８は、基準部６１、６２、６３、６４に対応するように配置されている。複数の異常部６５、６６、６７、６８は、第１の基準領域６１１、６２１、６３１、６４１を同じ絵柄又は文字が印刷された複数の第２の基準領域６５１、６６１、６７１、６８１と、擬似的な欠陥を施された複数の欠陥印刷領域６５２、６６２、６７２、６８２と、を有する。

本発明の実施の形態１に係る性能評価シート３１は、図９に示す例においては、印刷物の搬送方向と直交する方向に並べられている複数の基準部６１、６２、６３、６４及び異常部６５、６６、６７、６８を具備している。基準部６１、６２、６３、６４と異常部６５、６６、６７、６８とは、印刷物の搬送方向において対応するように形成されている。

基準部６１、６２、６３、６４には、ベースの色及び柄の色の違うものを様々な組み合わせで配置することで、さまざまな複数の検証が同時に行うことが可能となる。例として、基準部６１、６２、６３、６４には、ベースの色に、色の三原色である藍（シアン）、紅（マゼンタ）、黄（イエロー）に加え、墨（ブラック）の場合、光の三原色である赤（レッド）、緑（グリーン）、青（ブルー）に加え、白（ホワイト）などを施すことができる。異常部６５、６６、６７、６８は、基準部６１、６２、６３、６４と同様の配色のものを搬送方向の後ろ側に縦に並ぶように配置し、擬似的な欠陥を加えたものとする。なお、今回の例では、異常部６５、６６、６７、６８には、ベース色が藍（シアン）、紅（マゼンタ）、黄（イエロー）及び墨（ブラック）であるように施している。なお、擬似的な欠陥を検出できれば、色及び配置はどのようなものでも構わない。

図１０は、本発明の施の形態１に係る性能評価シートを用いた印刷物検査装置２０の欠陥検出の動作を説明するためのフローチャートである。今回は、ウェブ状の原反３０を印刷機２０に取り付け、それを印刷しつつ、欠陥検出を行う方法が示されている。なお、枚葉機のように、適度な寸法に断裁された素材に対し印刷する場合、又は、巻き替え機のように、予め印刷しておいた性能評価シート３１を用いて検査する場合でも欠陥検出は可能である。

枚葉機においては、前述してきた輪転機の場合と異なり、印刷対象が断裁されているが、その断裁された素材に印刷が施されたものを性能評価シート３１とすることで、輪転機と同様に評価を行うことができる。巻き替え機とは、原反の巻きの強さ、歪みを整えたり、一つの原反を複数の原反に分けたりする際に使用する機械のことである。この巻き替え機に印刷物検査機２０を取り付けることで、性能評価シート３１を印刷しつつ検査するのではなく、予め印刷した性能評価シート３１を用いて、印刷機１０以外においても印刷物検査装置の性能を評価することができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る性能評価シートを用いて印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の性能の評価又は校正の動作を説明する。

ステップＳ１において、原反１２が印刷機１０の原反取り付けローラ１１に設置され、かつ、版胴１２には図９に示すような柄が作成され版が設置される。次に、ステップＳ２において、版胴１２により、原反３０に版の柄（図９の柄）が印刷され、性能評価シート３１が作成される。

次に、Ｓ３において、性能評価シート３１が撮像手段２２により撮像される。次に、ステップＳ４において、性能評価シート３１の基準部の画像データと、異常部の画像データが抽出される。次に、ステップＳ５において、制御・画像処理手段２３により基準部の画像データと異常部の画像データの差分を取ることで、性能評価シート３１の異常部の擬似的な欠陥が検出される。この欠陥検出が性能評価シート３１の全体に対して実行されると、印刷物検査装置２０の欠陥検出過程は終了する（ステップＳ６）。

擬似的な欠陥をどのサイズ及び濃度のものまで抽出できたかにより、印刷物検査装置２０の性能を評価することが可能となる。同様の方法で、他の印刷物検査装置においても、性能を性能評価シートにて評価することで、それぞれの印刷物検査装置の性能比較を定量的に行うことも可能である。図１１は、本発明の実施の形態１に係る性能評価シートを用いた性能評価の一例を示すグラフである。検査機Ａ及びＢにおいて、性能評価で検出した欠陥でサイズ別に最も濃度の薄い欠陥を点で結んだ結果である。このグラフにおいて、最も検出力がある場合は傾き０となる。よって、傾きが小さい程検出力があると言える。この例では、検査機Ｂの方が性能が良い。

以上のことから、本発明の実施の形態１においては、別々の印刷物検査装置においても、ある印刷物に対する検査水準を一定として検査することが可能となる。さらに、本発明の実施の形態１においては、印刷物検査装置の設置誤差や性能劣化の校正が可能となる。

１０ 印刷機
１１ 反取り付けローラ
１２ 版胴
１３、１４ 搬送ローラ
１５ 原反巻き取りローラ
２０ 印刷物検査装置
２１ 照明手段
２２ 撮像手段
２３ 制御・画像処理手段
３０ 原反
３１ 性能評価シート
３１１、５１、６１、６２、６３、６４ 基準部
３１２、５２、６５、６６、６７，６８ 異常部
５１１、６１１、６２１、６３１、６４１ 第１の基準領域
５２１、６５１、６６１、６７１、６８１ 第２の基準領域
５２２、６５２、６６２、６７２、６８２ 欠陥印刷領域

Claims (6)

1. 印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置の性能評価シートであって、
   性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する基準部と、
   前記基準部に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する異常部と、
   を具備することを特徴とする印刷物検査装置の性能評価シート。
2. 印刷物の欠陥を検査する印刷物検査装置の性能の評価又は校正を定量的に行うために片面又は両面に絵柄又は文字が印刷にされた印刷物検査装置の性能評価シートであって、
   性能評価の基準となる絵柄又は文字が印刷された第１の基準領域を有する複数の基準部と、
   前記基準部に対応するように配置され、前記第１の基準領域を同じ絵柄又は文字が印刷された第２の基準領域と擬似的な欠陥を施された欠陥印刷領域とを有する複数の異常部と、
   を具備することを特徴とする印刷物検査装置の性能評価シート。
3. 前記欠陥印刷領域は、印刷工程におけるインキの飛び跳ね、抜け、ムラ、付着物又は傷を表示する擬似的な欠陥を施されたものであることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれかに記載の印刷物検査装置の性能評価シート。
4. 材質が紙、樹脂フィルム、蒸着フィルム、金属箔、及びこれらをラミネートした複合材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷物検査装置の性能評価シート。
5. RGB（赤緑青）、CMYK（藍紅黄黒）に塗り分けられた基準部と、
   対応する異常部の欠陥が各々同系色であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の印刷物検査装置の性能評価シート。
6. RGB（赤緑青）、CMYK（藍紅黄黒）に塗り分けられた基準部と、
   対応する異常部の欠陥が各々異なる色であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の印刷物検査装置の性能評価シート。