JP2510023B2 - 印刷物検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、印刷中の印刷物の絵柄をインラインで基準
情報と比較し、印刷欠陥を検出する印刷物検査装置に関
する。

［従来の技術］ 従来、印刷物の印刷欠陥（汚れ、ドクター筋、インキ
はね、ゴミ等）の有無の検査は、オペレータによる抜取
り検査が主流であった。しかし、このような抜取り検査
はオフラインであり、全ての印刷物の品質を検査でき
ず、印刷欠陥が見落とされることがあった。そこで、印
刷中の全ての印刷物の品質を客観的に評価するため、印
刷速度に同期したストロボ照明をおこなったり、高速で
同期回転するミラーを用いたりして印刷走行中の印刷物
を静止画として評価しようとする試みが行われている。
しかし、この方法においても、品質の検査はオペレータ
に依存している。これは、印刷物の絵柄が一点一点異な
ることや、印刷物における検査項目が人間の視覚に頼ら
ざるを得ない微妙な差を問題にしていると考えられてい
たからである。

また、印刷物に絵柄と共にカラーマークを印刷して、
カラーマークの検査を自動化して行うことにより、印刷
物の検査を代行させようとする試みが行われている。し
かし、この方法では印刷欠陥が絵柄部に発生した場合、
それを見逃してしまうことになり、検査装置としての機
能を十分果たしているとはいえなかった。

そこで、近年、以下のような種々の印刷物検査装置が
提案されている。

（１）特開昭59−109832号公報や特開昭59−128418号公
報には、オフセット印刷機において印刷物の検査をライ
ンセンサを用いて行う印刷物検査装置が記載されてい
る。この印刷物検査装置は、印刷物の絵柄全体をインラ
インで自動検査できるため、前述の欠点はなく、検査装
置としては優れた効果が期待できる。この検査装置は標
準状態の印刷物の絵柄情報をあらかじめ基準メモリ内に
基準情報として格納し、検査の際には順次ラインセンサ
より取り込まれた絵柄情報を基準情報と比較し（差分等
の手段を利用する）、これらの差が許容範囲を越えた時
は印刷欠陥が存在すると判断する検査装置である。

（２）特開昭60−146133号公報には、濃度差の小さい印
刷欠陥についても検出可能なように、センサの画素毎の
濃度差を周囲数画素で加算して基準情報と比較する方法
も兼用している印刷物品質欠陥検査装置が記載されてい
る。この検査装置では、センサの走査方向（用紙の幅方
向）で隣合う複数画素の濃度差を加算している。

（３）特公平１−47823号公報には、ドクター筋などを
検出するために、用紙の搬送方向に沿って縦方向に並ぶ
画素１枚分の濃度を総和し、基準情報と比較し、印刷物
の良否の判定を行う検査装置が記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記（１）の検査装置は、オフセット印刷に
おいて発生する印刷欠陥を検出することが可能であって
も、例えばグラビア印刷において発生する印刷欠陥、特
にサイズの小さい欠陥や濃度差の小さい欠陥ほど、検査
装置のセンサにより基準情報との濃度差を検出し難く、
このような検査装置だけでは印刷欠陥の検出が不可能な
場合が多い。

具体的にグラビア印刷について述べると、ドクター筋
あるいはツーツーと呼ばれる細線状の印刷欠陥（以下、
単にツーツーという）が発生する。その様子を第３図を
用いて示す。印刷が行われた後の用紙３上に用紙の搬送
方向に沿って平行な線状にドクター筋31とツーツー32は
発生する。ドクター筋31は何枚にも渡り連続して発生す
るが、ツーツー32は少ない場合は１〜２枚しか発生しな
いこともある。ドクター筋やツーツーは、カラー印刷の
４色のインキと同じ色で発生するとは限らず、何色かの
インキが混ざったさまざまな色や濃度でも発生する。従
って、これらの印刷欠陥は、検査装置のセンサによる濃
度差の検出が白紙上でも難しいことがあり、絵柄の中で
の検出はさらに困難なことが多い。

第３図の用紙３上に濃度の高いドクター筋31と濃度の
低いツーツー32が発生した時に、白紙部分のラインL1と
絵柄部分を含むラインL2上をラインセンサが撮影した場
合の信号出力例を第４図に示す。第４図はラインL1上で
印刷物が正常な場合（ａ）と印刷欠陥のドクター筋41と
ツーツー42が発生した場合（ｂ）、およびラインL2上で
印刷物が正常な場合（ｃ）と印刷欠陥のドクター筋41′
とツーツー42′が発生した場合（ｄ）である。

前述のように，白紙上である程度濃度差が検出できる
ドクター筋も絵柄中ではほとんど濃度差が検出できな
い。もともと濃度差のないツーツーは絵柄中では全く検
出不可能である。

上記（２）の検査装置は、オフセット印刷における濃
度差の小さい印刷欠陥は、用紙の搬送方向だけでなく、
幅方向にもある程度広がりを持っているため、このよう
な検査装置でも検出が可能であるが、前述のようなグラ
ビア印刷の印刷欠陥は非常に細い線状であるため，やは
り検出は困難である。

上記（３）の検査装置は、グラビア印刷におけるドク
ター筋等の印刷欠陥は、印刷機の持つドクターストロー
ク機構のために，用紙の幅方向に対して位置が移動す
る。このため検査画素がずれてしまい，上記印刷欠陥を
検出することは、困難である。

また、１枚の絵柄を細かい画素に分割して検査する場
合には演算の数が膨大になり、グラビア印刷機の印刷速
度に検査が追いつかない可能性があり、また白紙部分や
絵柄の濃度の高い低いにかかわらず濃度の総和を求めて
いるため、汚れ状の印刷欠陥（濃度が高くなる場合）と
絵柄部分の濃度変動（濃度が低くなる場合）が同時に発
生している場合などは欠陥の検出が困難となる。

このように、印刷機の原理や構造の相違により、印刷
欠陥の特徴（形状、濃度差、発生枚数等）にも相違があ
り、同一の検査方法だけでは精度の高い検査は期待でき
ない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、
印刷物の画像情報を検出し、検出された画像情報と予め
記憶されている基準情報との対応する画素毎の差を演算
し、その差が許容範囲内であるかどうかに基づいて印刷
物の印刷欠陥を検査する印刷物検査装置において、印刷
機のドクターの幅方向の揺動時の移動量と周期の情報に
より印刷物からサンプルリングする画像情報の幅方向の
検査幅を決定する検査幅決定手段と、前記検査幅決定手
段に従い印刷物の画像情報を入力するための入力手段
と、前記印刷物の基準となる画像情報を記憶する第１の
記憶手段と、前記印刷物中の白紙または低濃度の位置を
画像情報の示す濃度や外部から入力されるレイアウト情
報により決定し記憶する位置記憶手段と、前記位置記憶
手段に記憶される位置毎に前記第１の記憶手段と前記入
力手段からの画像情報の演算を行い、その演算値の絶対
値を印刷物の紙幅方向の同じ位置で複数カ所累積する累
積演算手段と、前記累積演算手段と同様の方法から予め
決定された累積の基準値を記憶する第２の記憶手段と、
印刷物の紙幅方向の同じ位置毎に、前記累積演算手段の
値と第２の記憶手段の値を比較し印刷欠陥を検出する比
較手段とを具備することを特徴とする印刷物検査装置で
ある。

［作用］ 本発明による印刷物検査装置によれば、印刷機のドク
ターブレードの幅方向揺動時の移動量と周期の情報に基
づき検査幅が決定され、入力された画像情報と基準画像
情報とを演算し、その演算値の絶対値を前記検査幅に基
づいて算出した累積値と、予め記憶されている基準値と
正常な印刷物の演算値の絶対値を前記検査幅に基づいて
算出した基準累積値とを比較することにより、ドクター
ストロークによる印刷欠陥のズレに影響されずに、サイ
ズの小さいあるいは濃度差の小さい印刷欠陥を確実に精
度よく、検査することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明による印刷物検査装置の
一実施例を説明する。

第１図はその回路構成を示すブロック図であり、第２
図はグラビア輪転機における印刷物検査装置の取り付け
例を示す概略図である。

第２図に示すように、グラビア輪転機においては、給
紙部１に取り付けられたロール状の巻取用紙２から帯状
の用紙３が印刷部５に供給される。印刷部５は、本実施
例では表裏１色の印刷を行う２つのユニットから構成さ
れているが、通常のカラー印刷を行う場合は、表裏４色
（墨、藍、赤、黄）で８つのユニットから構成される。
印刷が施された後の用紙３は折機６に搬送され、折られ
たり、断裁される前にラインセンサ７により、絵柄を画
像情報として読み取られる。ラインセンサ７のあるガイ
ドローラにはロータリエンコーダ８が取り付けられてお
り、用紙２が搬送されてガイドローラが回転するのに同
期してロータリエンコーダ８はクロックパルスを出力す
る。ロータリエンコーダ８のクロックパルスは検査装置
10に入力されており、ラインセンサ７が用紙３上を搬送
方向と直角方向に１ライン走査した時の絵柄の画像情報
が、クロックパルスに従い検査装置10に入力される。こ
のようにして、印刷物の絵柄は用紙３が一定ピッチ搬送
される毎に１ラインずつの画像情報となってやがて、絵
柄全面分が検査装置10に入力される。なお、ラインセン
サとロータリエンコーダは表用7a,8aと裏用7b,8bが設置
されており、表裏両面の絵柄が検査装置10に入力され
る。

次に第１図を参照して検査装置10の回路構成を説明す
る。

検査のデータ処理を行う回路は、印刷物の絵柄全面に
ついて画素毎に絵柄の画像情報と基準画像情報を比較す
ることにより検査を行う基準値メモリ12、許容値メモリ
13、差分回路14、比較回路15の第１の検査部分と、所定
のサンプリングで得られる低濃度域、すなわち用紙の幅
方向に対して同じ位置にある画素と、これととなりあう
数画素の画像情報の累積演算を行い、予め設定されてい
る許容値と比較することにより検査を行うサブCPU17の
第２の検査部分に大きく分かれる。

ロータリエンコーダ８からのクロックパルスCKは、サ
ンプリングコントローラ16に供給される。サンプリング
コントローラ16はクロックパルスCKに同期してラインセ
ンサ７にライン同期信号LSを他の回路にサンプル信号SS
を出力する。ラインセンサ７の１ラインの走査はライン
同期信号LS毎に行われ、これにより印刷物の搬送方向に
沿って走査の位置決めがなされる。

はじめに第１の検査部分について説明する。

ラインセンサ７から出力される１ライン毎の映像信号
ISはA/D変換器11を介してディジタルの映像データID
（i,j）として基準値メモリ12、差分回路14に供給され
る。基準値メモリ12の書き込み、読み出しアドレス（i,
j）はサンプリングコントローラ16により出力されるサ
ンプル信号SSにより制御される。基準値メモリ12は基準
情報として、印刷機オペレータによって正常な印刷物と
判断された時の映像データID（i,j）から画素毎に基準
データRD（i,j）を記憶する。ここで基準データRD（i,
j）は、印刷物１枚の絵柄の映像データからでも、また
複数枚の映像データからの平均演算などの結果から決め
てもよい。基準値メモリ12への基準データRDの記憶後、
検査が開始されると、サンプリングコントローラ16のサ
ンプル信号SSに従い、基準値メモリ12から読み出される
基準データRD（i,j）と映像データID（i,j）は差分回路
14に入力される。差分回路14は画素ごとに差の大きさ
（差の絶対値）を求めて差分データDD（i,j）として比
較回路15に出力する。一方、予め検査の許容範囲の情報
を記憶している許容値メモリ13は、サンプル信号SSに従
い検査の許容値を表す各画素の許容データAD（i,j）を
比較回路15に出力する。ここで許容値メモリ13の許容デ
ータAD（i,j）の設定方法は、正常な印刷物の濃度のば
らつきを予め調べておいてその値より大きな値を設定す
る方法等でよい。比較回路15は、画素ごとに差分データ
DD（i,j）と許容データAD（i,j）の大きさを比較して、
差分データDD（i,j）の方が大きい場合は印刷欠陥が発
生したとしてエラー信号E1をCPU18に出力する。

次に第５図を用いて第２の検査部分について説明す
る。

この部分は、グラビア印刷機特有の印刷欠陥（ドクタ
ー筋、ツーツー）を検出するための部分である。通常、
グラビア印刷のドクター機構は、ドクターブレードを左
右に揺動させるドクターストローク機構を備えている。
このため、前記印刷欠陥も用紙の搬送方向に沿う形で、
ある程度幅方向に対して移動する。従って、前記の印刷
欠陥を検出するためには、このドクターストロークの振
れ幅に対応して検査単位幅を決定する必要がある。例え
ば、第７−ａ図に示すようにラインセンサの検査画素の
幅が約3.0mmの場合において、ドクターストロークが25m
m、ストロークの周期が20回転に設定されている場合、
累積演算を用紙３枚分の長さの数箇所で行うとすれば、
その３枚の間のドクターの移動量は、約7.5mmと算出で
きる。したがって、検査幅は３画素と決定できる。以
後、検査はこの検査単位幅毎に行い、その幅内に含まれ
る画素の平均値もしくは加算値等を検査データSID（n,
m）とする。ただし、n,mは、それぞれ用紙の幅方向、搬
送方向に対応する。第７−ｂ図に示すように検査データ
SID（n,m）は、となりあう検査データSID（ｎ−1,m）、
SID（ｎ＋1,m）と所定数の画素を共有するように選ぶ。
なお、ドクターストロークの幅・周期は、印刷機側の設
定値を信号KSとして入力し、検査装置が自動的に決定し
てもよいし、操作パネルより入力してもよい（S1）。次
にサブCPU17には、基準値メモリ12より基準データRD
（i,j）とA/D変換器11より映像データID（i,j）が入力
されている（S2）。この基準データRD（i,j）から用紙
の白紙部分もしくは濃度の低い部分、すなわち低濃度域
の部分を選び、検査ラインとして選ぶ（S3）。検査ライ
ンの位置の決定により、各検査単位の基準となる値を基
準データRD（i,j）から演算し、基準データSRD（n,m）
として記憶する（S4）。なお、検査ラインは、少ない欠
陥枚数に対応するため絵柄１枚に複数箇所必要だが、３
〜５本程度あればよい。また、絵柄の都合により用紙の
幅全体に検査ラインを確保できない場合は、第６図に示
すように絵柄にかからない部分のみを検査ラインとして
もよい。この場合は、用紙の幅方向全ての位置を検出で
きるようにラインを選ばなければならない。検査ライン
の位置は、操作パネルより入力してもよいし、検査装置
が自動的に決定してもよい。次に、サンプリングコント
ローラ16からのサンプル信号SSに同期して指定された所
定数の検査ラインについての映像データID（i,j）を入
力し（S5）、このデータから検査データSID（n,m）を演
算する（S6）。この検査データSID（n,m）と基準データ
SRD（n,m）から（１）式に示すように用紙の幅方向に対
し同じ位置にある検査幅毎に同じ回数だけその差の絶対
値の累積演算を行う（S7）。

この演算結果とあらかじめ設定されている基準データ
SRD（n,m）の累積値のばらつきから算出される許容値と
を比較し（S8）、演算結果が許容値を越える場合は、エ
ラー信号E2をCPU18に出力する（S9）。CPU18は、エラー
信号E1,E2が入力されることにより、警報等により印刷
欠陥が発生したことを知らせる。

このように、本実施例では、従来の検査装置の検査デ
ータ処理のほかに、グラビア印刷用の検査のデータ処理
を併用しているので、グラビア印刷機においても精度の
高い検査が可能となる。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
く、種々変更可能である。例えば、検査装置の第２の検
査部分をソフトで構成しているが、同様の機能を持つ回
路で構成しても実現可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、印刷機のドクタ
ーブレードの幅方向揺動時の移動量と周期の情報により
決定した検査幅に基づいて累積値を算出するので、ドク
ターストローク機構のために印刷欠陥の位置が移動して
も確実に検出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路構成を示すブロック図、
第２図はグラビア印刷機における印刷物検査装置を取り
付けた概略図、第３図はグラビア印刷における印刷欠陥
を示す概略図、第４図は印刷欠陥がある場合とない場合
の印刷物のラインセンサの信号を示すモデル図、第５図
は本実施例の第２の検査手段の流れを示すフロー図、第
６図は検査ライン選択のモデル図、第７−（ａ）図は検
査幅設定方法を示すモデル図、第７−（ｂ）図は検査幅
の構成を示すモデル図である。 ７……ラインセンサ、８……ロータリエンコーダ 11……A/D変換器、12……基準メモリ 13……許容値メモリ、14……差分回路 15……比較回路 16……サンプリングコントローラ 17……サブCPU、18……CPU

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷物の画像情報を検出し、検出された画
   像情報と予め記憶されている基準情報との対応する画素
   毎の差を演算し、その差が許容範囲内であるかどうかに
   基づいて印刷物の印刷欠陥を検査する印刷物検査装置に
   おいて、印刷機のドクターの幅方向の揺動時の移動量と
   周期の情報により印刷物からサンプルリングする画像情
   報の幅方向の検査幅を決定する検査幅決定手段と、前記
   検査幅決定手段に従い印刷物の画像情報を入力するため
   の入力手段と、前記印刷物の基準となる画像情報を記憶
   する第１の記憶手段と、前記印刷物中の白紙または低濃
   度の位置を画像情報の示す濃度や外部から入力されるレ
   イアウト情報により決定し記憶する位置記憶手段と、前
   記位置記憶手段に記憶される位置毎に前記第１の記憶手
   段と前記入力手段からの絵柄情報の演算を行い、その演
   算値の絶対値を印刷物の紙幅方向の同じ位置で複数カ所
   累積する累積演算手段と、前記累積演算手段と同様の方
   法から予め決定された累積の基準値を記憶する第２の記
   憶手段と、印刷物の紙幅方向の同じ位置毎に、前記累積
   演算手段の値と第２の記憶手段の値を比較し印刷欠陥を
   検出する比較手段とを具備することを特徴とする印刷物
   検査装置である。