JP2814842B2

JP2814842B2 - 印刷汚れ検査装置

Info

Publication number: JP2814842B2
Application number: JP4168718A
Authority: JP
Inventors: 清渋川; 寛明荒井; 孝次小林; 秀郎浜中
Original assignee: Nireco Corp
Current assignee: Nireco Corp
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH068411A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷により同一絵柄を
印刷中に絵柄の汚れを検出する印刷汚れ検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】印刷機で同一絵柄を印刷中、インキがポ
タリと大きく落ちたり、インキが飛び移ってきたり、イ
ンキがかすれて絵柄全体がうすれてきたりする。また局
部的でなく紙地全体にインキが広がった地汚れが発生す
ることがある。このような汚れを検出する方法としてウ
ェブ（帯状体で印刷用紙、フィルムなど）に光を当て、
その反射光の変化を検出して汚れを検出する方法が用い
られている。なお、特公平4-24228 号公報には印刷不良
を検出する方法として光源を複数の点で受光し、受光点
の受光量を基準値と比較して各点のエラーまたはこれら
を加算して全体的にエラーを判断する方法が開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにウェブ表面
に光を当てて、その反射量を計測してウェブの汚れを検
査する場合、測定誤差となる大きな要因は光源の輝度変
動による反射光量の変化である。蛍光灯、白熱ランプ、
ＬＥＤ等光源となるものは、全て周囲温度変化により輝
度変化が発生するので測定誤差が発生する。また、受光
素子個々に汚れ判定基準を設けて汚れ判定を行う場合は
ウェブが蛇行するとそれぞれの受光素子への入光量が１
絵柄ごとに変化し、誤って汚れと判断することが発生し
ていた。

【０００４】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、光源の変動を補正することにより安定した検査
を行い、さらにウェブの蛇行に無関係に汚れを検出する
印刷汚れ検査装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ウェブの移動方向に直交する方向であるウェブ幅方
向に設置した棒状光源と、この光源からのウェブでの反
射光を受光するウェブ幅方向にウェブ幅の範囲に渡り設
置した複数の反射光受光素子と、前記光源よりの光を受
光する光源光受光素子と、ウェブ上に印刷された１絵柄
範囲を検出する絵柄範囲検出手段と、この検出された１
絵柄範囲における、前記各反射光受光素子の出力および
前記光源光受光素子の出力を求め、前記各反射光受光素
子の出力の積分値を前記光源光受光素子の出力の積分値
で除した値を所定範囲に設けられた反射光受光素子につ
いて加算した画面明度相当値を演算する画面明度相当値
演算手段と、この画面明度相当値を基準値と比較して汚
れを判断する絵柄汚れ判断手段とを備えたものである。

【０００６】また、前記反射光受光素子を複数のブロッ
クに分割し、各ブロック毎に前記光源光受光素子を設
け、同一ブロック内の前記反射光受光素子の積分値をこ
のブロックに対応する前記光源光受光素子の積分値で除
するようにしたものである。

【０００７】また、前記光源はウェブがロールにかかっ
ている位置近傍に設け、前記反射光受光素子はウェブの
幅の両端を越えてウェブ背景からの反射光も受光できる
ようにしたものである。

【０００８】

【作用】ウェブには同一の絵柄が繰り返し印刷され移動
してゆく。ウェブの幅方向に並べられた各反射光受光素
子よりの１絵柄の長さにわたる反射光は積分される。同
様に光源光受光素子よりの各反射光受光素子が受光した
と同一の１絵柄の長さにわたる受光量は積分される。こ
の反射光受光素子の出力の積分値を光源光受光素子の出
力の積分値で割った値を、所定範囲に設けられた反射光
受光素子について加算した値（画面明度相当値）は、そ
の所定範囲内の反射光受光素子が受光した反射光を生ず
るウェブの範囲の１絵柄について光源の輝度変化および
ウェブの走行速度変化を修正した値となる。その理由
は、光源輝度変化は光源光受光素子の出力の積分値で割
ることにより補正される。またウェブの移動速度が変化
すれば、各反射光受光素子の出力の積分値も変化すると
同時に、光源光受光素子の積分値も同様に変化するの
で、反射光受光部素子の積分値を、光源光受光素子の出
力の積分値で割ることにより、輝度変化と同時に走行速
度変化も補正される。

【０００９】反射光受光素子を複数のブロックに分け、
各ブロックに光源光受光素子を対応させる。光源は棒状
でウェブの幅方向に配置され、反射光受光素子もウェブ
の幅方向に配置されている。光源は棒状であるが、ウェ
ブの幅方向にわたり完全に均一な輝度とはならない。こ
のため各ブロック毎に光源光をチェックする光源光受光
素子を設けることにより、光源の不均一な輝度を補正す
ることができる。

【００１０】ウェブが蛇行すると１つの反射光受光素子
の出力を１絵柄分積分した値は、絵柄自体は同じでも蛇
行によりズレた分隣の反射光受光素子の視野内の絵柄が
自分の視野内に入ってくるので絵柄が次の絵柄になると
変わってくる。反射光受光素子をウェブの幅方向でウェ
ブ内で所定範囲に絞ると、この範囲内の反射光受光部素
子の出力の積分値も変わってくる。そこでこの検査視野
幅の範囲を図５に示すようにウェブの幅を越えてウェブ
の背景まで広げて、その検査視野幅全体の画面明度相当
値の和を求める。図で斜線で示したところはウェブの背
景の反射面である。ウェブが蛇行し、図で左右に移動し
ても、ウェブの幅は一定、反射光受光素子の検査視野幅
を一定とすれば、斜線部の合計面積は変わらない。故に
この検査視野幅に対応する反射光受光素子の出力の積分
値を光源光受光素子の出力の積分値で割った値、即ち明
度相当値の和はウェブが蛇行しても変わらない。これに
よりウエブの蛇行の影響を排除することができる。ま
た、デフレクタロールの近傍において検査するので、ウ
ェブのパスライン変動がないのでウェブと測定部の間の
距離が一定で安定した検査ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本実施例の全体構成を示す斜視図である。
１はウェブで矢印の向き走行する。２は絵柄で、同じ絵
柄が版胴３の直径によって決まる一定のピッチでウェブ
１に印刷されてゆく。４はブランケット胴で版胴３のイ
ンキをブランケット胴４に転写した上で圧胴５で押さえ
ながらウェブ１に印刷する。６はデフレクタロールでウ
ェブ１の走行方向を変える。７は計測開始検出器で版胴
３の基準位置を示す。つまりウェブ１上の１つの絵柄２
の区切り位置で、図８のｔ１，ｔ２，ｔ３の位置を示
す。８はエンコーダでウェブ１の走行長パルスを出力す
る。９は測定部で絵柄２の汚れデータを測定する。10は
測定部９内に設けられた光源の光源用電源である。11は
データ処理部で計測開始計測器７、エンコーダ８、測定
部９のデータから絵柄２の汚れを算出する。12は操作部
でオペレータがデータ処理部11を操作する。

【００１２】図２は測定部９の構造を示す斜視図であ
る。光源として蛍光灯20を用い、高周波点灯して輝度の
チラツキを押さえている。蛍光灯20はその棒状の形状に
よりほぼ理想的な帯状光をウェブ１表面に照射できる
が、経時的な輝度変化、周囲温度による輝度変化があ
る。21は受光器で、蛍光灯20と平行に反射光受光素子と
して複数の受光素子を並べたもので、例えばアモルファ
ス・シリコンホトダイオート・アレーを用いる。22は光
源輝度変化検出センサで、蛍光灯20と平行に複数の受光
素子が配列された光源光受光素子である。これは蛍光灯
20は長手方向にわずかな輝度分布むらがあるので、その
補正をするためである。23は仕切り板で蛍光灯20の光が
直接受光器21に入射するのを防止するためである。24は
信号処理部である。

【００１３】図３は受光器21の詳細図である。（ａ）は
正面図でスリット25が一定のピッチで並んでいる。２つ
のスリット25に１つの受光素子26が設置されている。
（ｂ）はＸ−Ｘ断面でスリット25を通過した平行光のみ
が反射光受光素子26に入射するようになっており、でき
るだけ平行光とするためにスリット25は細分化されて受
光素子の２倍の数になっている。（ｃ）はＹ−Ｙ断面で
プリント基板27上の反射光受光素子26の配置状態を示
す。

【００１４】図４は測定部９の光学系を示す図である。
蛍光灯20の光はデフレクタロール６上のウェブ１で反射
して受光器21の受光素子26に入射する。また蛍光灯20の
直接光は光源輝度変化検出センサ22に入射する。

【００１５】図５はウェブ１、デフレクタロール６、光
源輝度変化検出センサ22、受光素子26の配置関係を示す
図である。反射光受光素子26はデフレクタロール６に平
行に並んでおり、検査視野幅として示すようにウェブ１
の幅より大きな範囲をカバーする。反射光受光素子26は
複数のブロックに分割され、各ブロックに光源輝度変化
検出センサ22が割り当てられている。光源輝度変化検出
センサ22は図に示すように反射光受光素子26を重複して
カバーする。図５は、図１のように測定部９がデフレク
タロール６に対面している例であり、図６（ａ）は２本
のデフレクタロール６の中間位置に測定部９が対面して
検査視野としている場合を示す。図６（ｂ）は（ａ）の
側面図である。

【００１６】図７は測定部９の信号処理部24の構成を示
すブロック図である。Ｓ１〜Ｓｍは時々刻刻変わる反射
光量値を忠実に起電力に変換する反射光受光素子26、Ｓ
Ｓ１〜ＳＳｎは蛍光灯20の直接光を忠実に起電力に変換
する光源輝度変化検出センサ22で受光素子より構成され
る。30はプリアンプで、バイアスとゲイン調整によって
反射光受光素子Ｓ１〜Ｓｍの暗電流や感度のばらつきを
正規化してＳ１〜Ｓｍの起電力を電圧信号に変えてい
る。31は積分器でプリアンプ30の出力信号を１絵柄分積
分する。32はサンプルホールド器で、積分器31によって
積分された１絵柄分の積分値を保持する。同様に33はプ
リアンプ、34は積分器、35はサンプルホールド器であ
る。36, 37はマルチプレクサ、38は割算器でサンプルホ
ールド32の値をサンプルホールド35の値で割算する。39
は増幅器で各反射光受光素子Ｓ１〜Ｓｍごとの割算値を
増幅する。40はアナログ値をデジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器、41はＣＰＵ，42はメモリである。

【００１７】次に動作について説明する。ウェブ１が走
行すると、版胴３に取り付けられた測定開始検出器７よ
りＭＳ信号が開始タイミング信号として図８に示すよう
に出力される。このＭＳ信号は版胴３の頭の位置にあ
り、ウェブ１に印刷されると図８に示すように１絵柄の
開始位置に相当する。また、デフレクタロール６に取り
付けられたエンコーダ８よりウェブ走行長パルスが出力
される。ＭＳ信号およびエンコーダ８のウェブ走行長パ
ルスはデータ処理部11に送られる。

【００１８】データ処理部11では、エンコーダ８からの
ウェブ走行パルスで測定部９での絵柄ごとの距離（図１
のＬ）をトラッキングしてゆく。ＭＳ信号が測定視野に
入った時、つまり図８のａが測定視野に入った時、デー
タ処理部11から測定部9 へ測定開始指令を与える。デー
タ処理部11は順次入ってくるＭＳ信号ごとに図１のＬの
距離トラッキングして、測定部９へ測定開始指令を出力
してゆく。

【００１９】測定部９の検出視野内を通過してゆく印刷
されたウェブ１の絵柄２や、その濃淡によって反射光量
は時々刻刻変化する。図７における各受光素子Ｓ１〜Ｓ
ｍの出力は図８のＰＡで表される。これは受光素子Ｓｋ
の視野範囲内での絵柄の形状や印刷濃淡変化を表してい
る。ＩＡはＰＡを１絵柄分、つまりｔ１〜ｔ２間積分し
た値を示す。これは各受光素子Ｓｋの視野範囲内での印
刷濃淡を含んだ明度相当値の積分値が単色では絵柄面積
とみることができる。図８のＳＨＡは積分器31の出力の
サンプルホールドを行った値を示す。故にｔ1 〜ｔ２間
で行った積分値のサンプルホールド値はｔ２〜ｔ３間に
示される。ＰＡ，ＩＡ，ＳＨＡの処理は各Ｓ１〜Ｓｍご
とに並行して行われる。Ｓ１〜Ｓｍの各素子ごとのＰＡ
出力レベルを合わせるために、まず、測定面に黒紙を置
いて図７のＰＡ１〜ＰＡｍまでの出力がゼロになるよう
に調整し、次に白紙を置いてＰＡ１〜ＰＡｍの出力が所
定の同一値になるように調整する。

【００２０】次に反射光量の検出積分と並行して図７の
蛍光灯20の輝度変化を検出する光源輝度変化検出センサ
ＳＳ１〜ＳＳｎの出力をプリアンプで増幅する。ＳＳ１
〜ＳＳｎは蛍光灯20の輝度の強さに比例した起電力を発
生する。プリアンプＰＡＳ１〜ＰＡＳｎは、光源を消灯
してＰＡＳ１〜ＰＡＳｎの出力がゼロになるようにバイ
アス調整した後、光源を点灯してゲインを調整して、上
記ＰＡ１〜ＰＡｍのウェブ１が白紙の時の出力の所定の
同一値とＰＡ１〜ＰＡＳｎの出力が同じ出力となるよう
に正規化することにより割算演算を高速かつ精度よく行
えるようにする。次段の積分器ＩＡＳ１〜ＩＡＳｎの時
定数は積分器ＩＡ１〜ＩＡｍと同一であり、積分する範
囲もｔ１〜ｔ２間である。積分器34の次段のサンプルホ
ールド器ＳＨＡＳ１〜ＳＨＡＳｎは積分器の積分値をホ
ールドする。図９のＰＡＳはプリアンプ33の出力、ＩＡ
Ｓは積分器34の出力、ＳＨＡＳはサンプルホールド35の
出力である。

【００２１】図７において、ＣＰＵ41は、ＭＳ信号のタ
イミングによって、アナログ・マルチプレクサー36によ
ってＳｋが測定した信号の積分値を保持しているＳＨＡ
ｋの出力を選択し、アナログ・マルチプレクサー37にて
対応する光源輝度変化検出センサＳＳｋ′の測定信号の
積分値を保持しているＳＨＡＳｋ′の出力を図５で示す
反射光受光素子26と光源輝度変化検出センサ22の対応す
る組合わせで選択する。割算器38でＭＵＸ36の出力をＭ
ＵＸ37の出力で割る。これによりウェブ１の走行速度補
正と蛍光灯２の輝度補正の両方が一度でできる。

【００２２】測定開始信号であるＭＳ信号間隔（ｔ１〜
ｔ２）は、ウェブ１の走行速度に反比例するのでＭＳ信
号の間隔を測定すれば、ウェブ１の走行速度は求まる。
積分器31のリセット・タイミングをＭＳ信号によって行
っているので、積分器31の入力を一定値とすれば、積分
器31の出力がウェブ１の走行速度に逆比例した値として
求まる。積分時間は反射光受光素子Ｓｋも光源輝度検出
センサＳＳｋ′も同じであるから、割り算した値はウェ
ブ速度に無関係になる。

【００２３】割算器38によって補正されたＳｋの測定信
号は増幅器39を通してＡ／Ｄ変換器40によりデジタルデ
ータに変えられメモリ42に格納される。

【００２４】ＳＳ１が輝度補正する範囲を測定する受光
素子Ｓ１〜Ｓｉの数ｉだけＭＵＸ37はそのままで、ＭＵ
Ｘ36の選択データを変えてその都度、割算器38の割算結
果をＡ／Ｄ変換してメモリ42に格納してゆく。次にＳＳ
２が輝度補正する範囲となるとＭＵＸ37がＳＳ２を選択
し、ＭＵＸ36はＳｉ＋１〜Ｓ２ｉを順次選択してゆく。
このようにしてＳｎまで実施してゆき、メモリ42に格納
してゆく。メモリ42に格納されたデータは全てデータ処
理部11に送出される。

【００２５】データ処理部11ではＳ１〜Ｓｎまでの補正
データを全て加算し、１絵柄全面のデータとする。印刷
状態が良好であると操作員が判断した場合、その時測定
した１絵柄面Ｓ１〜Ｓｎの全データを加算して基準値と
して記憶する。そして測定器９の測定面を通過してゆく
ウェブ１を１絵柄長測定して基準値と比較し偏差を算出
し、この偏差が操作部12の操作パネル面上に設定された
偏差許容範囲内に入っているか否かを判断して許容範囲
を超えると警告信号を出力する。

【００２６】全データを加算した値に対して、インキ飛
び汚れやインキのかすれや地汚れの変化は極小さい値で
あるが、光源各部の輝度のバラツキや時間経過による変
化を、上記のようにいくつかの部分に分けて素子ごとの
校正と割り算による正規化をしているので、基準絵柄に
対して小さな明度相当値の変動があっても識別すること
ができる。その結果、偏差許容値を小さく設定できる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、光源輝度変化検出センサを用いることによりウェブ
よりの反射光を受光する受光素子の出力を補正し、光源
の変動、ウェブの速度を修正した汚れ状態を検出するこ
とができる。また受光素子の監視範囲をウェブの幅以上
に広げることによりウェブの蛇行の影響を排除して汚れ
を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視図である。

【図２】測定部の斜視図である。

【図３】受光器の詳細図である。

【図４】測定部の光学系を示す図である。

【図５】ウェブ、デフレクタロール、光源輝度変化検出
センサ、反射光受光素子の配置関係を示す図である。

【図６】ウェブ、デフレクタロール、測定部と検査視野
幅の関係を示す図である。

【図７】測定部の信号処理部の構成を示すブロック図で
ある。

【図８】ウェブの反射光を受光する受光素子の出力をプ
リアンプを通して積分してホールドする状態を示す図で
ある。

【図９】光源輝度変化検出センサの出力をプリアンプを
通して積分してホールドする状態を示す図である。

【符号の説明】

１ウェブ２絵柄３版胴６デフレクタロール７計測開始検出器８エンコーダ９測定部 11 データ処理部 20 蛍光灯 21 受光器 22 光源輝度変化検出センサ 24 信号処理部 26 反射光受光素子 30, 33 プリアンプ 31, 34 積分器 32, 35 サンプルホールド 36, 37 マルチプレクサ 38 割算器 39 増幅器 40 Ａ／Ｄ変換器 41 ＣＰＵ 42 メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜中秀郎東京都八王子市石川町2951番地４株式会社ニレコ内 (56)参考文献特開昭63−116853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41F 33/14 G01N 21/89

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェブの移動方向に直交する方向である
ウェブ幅方向に設置した棒状光源と、この光源からのウ
ェブでの反射光を受光するウェブ幅方向にウェブ幅の範
囲に渡り設置した複数の反射光受光素子と、前記光源よ
りの光を受光する光源光受光素子と、ウェブ上に印刷さ
れた１絵柄範囲を検出する絵柄範囲検出手段と、この検
出された１絵柄範囲における、前記各反射光受光素子の
出力および前記光源光受光素子の出力を求め、前記各反
射光受光素子の出力の積分値を前記光源光受光素子の出
力の積分値で除した値を所定範囲に設けられた反射光受
光素子について加算した画面明度相当値を演算する画面
明度相当値演算手段と、この画面明度相当値を基準値と
比較して汚れを判断する絵柄汚れ判断手段とを備えたこ
とを特徴とする印刷汚れ検査装置
【請求項２】前記反射光受光素子を複数のブロックに
分割し、各ブロック毎に前記光源光受光素子を設け、同
一ブロック内の前記反射光受光素子の積分値をこのブロ
ックに対応する前記光源光受光素子の積分値で除するよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の印刷汚れ検査
装置。
【請求項３】前記光源はウェブがロールにかかってい
る位置近傍に設け、前記反射光受光素子はウェブの幅の
両端を越えてウェブ背景からの反射光も受光できるよう
にしたことを特徴とする請求項１または２記載の印刷汚
れ検査装置。