JP3677971B2 - Print quality inspection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、紫外線乾燥型インクにより印刷された印刷物を走行させる途中で、印刷面に紫外線を照射して紫外線乾燥型インクを乾燥させる直前に上記印刷面の印刷ミス、汚れ等の欠陥を検出する場合のように高温の環境下(高温の温度雰囲気)で各種の印刷物の被検査面における各種の欠陥を検出するために用いる印刷物の品質検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、オフセットによる枚葉印刷物においては、印刷の仕上がりが良好な紫外線乾燥型インクが次第に多く使用されつつある。このような印刷物を印刷後に積み重ねるには紫外線乾燥型インクを紫外線照射ランプから出射する紫外線等の照射により乾燥させる必要がある。一方、上記のような枚葉印刷物を検査するには印刷面を撮像カメラにより撮像する際に印刷面を照明する必要があり、従来、この照明光源としては、搬送される枚葉印刷物の全幅に亘ってほぼ均一に照明することができるように蛍光灯が用いられている。
【0003】
そして、上記のような枚葉印刷物の印刷面の欠陥の有無を検査するには、印刷ミス等により全部の枚葉印刷物を廃棄する場合などにおいて、その印刷面に紫外線を照射する無駄な作業を行わないために、紫外線照射によるインクの乾燥工程の前方位置で行う必要がある。この場合、枚葉印刷物をなるべく変形させないように水平方向で搬送している状態、すなわち、紫外線等の照射によるインク乾燥装置の直前位置で検査するのが好ましい。しかしながら、上記インク乾燥装置の直前位置においても温度が70℃〜100℃程度まで上昇するため、このような高温の環境下では温度が約55℃を超えると放電し難い蛍光灯(低圧水銀灯)を照明光源として使用することができず、したがって、欠陥の有無を検査することができない。このため、従来においては、圧胴上でゴム胴により印刷された後の枚葉印刷物を乾燥工程側へ受け渡す直前の反転部において欠陥の有無を検査している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように印刷後の枚葉印刷物を乾燥工程側へ受け渡す直前の反転部において欠陥の有無を検出すれば、熱的影響を受けるおそれがないので、蛍光灯を用いて枚葉印刷物を幅方向の全長に亘ってほぼ均一な照度で照明することができる。しかしながら、枚葉印刷物は一対の搬送チェン間に架設された竿上の把持爪により先端部を把持した状態で搬送するため、上記反転部において枚葉印刷物はその後端部がゴム胴から離脱すると、圧胴から離隔するように跳ね上がり、この部分をその先方部分と同様の照度で照明することができないばかりでなく、跳ね上がり部分の先方部分に焦点距離を合わせている撮像カメラにより明瞭に撮像することができず、欠陥の有無を検査することができない。このように、従来の品質検査装置では、検査の場所的制約を受けるため、枚葉印刷物の印刷面を全面に亘って精度良く検査することができない。
【0005】
本発明は、上記のような従来の問題を解決するものであり、高温の環境下(高温の温度雰囲気)で直線状に搬送される印刷物の被検査面を確実に、かつ安定的に照明し、被検査面の全面に亘って欠陥の有無を検出することができ、したがって、印刷物の被検査面の全面に亘って精度良く検出することができるようにした印刷物の品質検査装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために,本発明の印刷物の品質検査装置は,枚葉印刷物が一対の搬送チェンの間に架設された竿上の把持爪により先端部を把持された状態で搬送されるオフセット印刷機において,乾燥装置の紫外線照射ランプもしくは赤外線照射ランプ前方の70゜C以上の高温環境下で枚葉印刷物が搬送される位置に配置され,搬送される枚葉印刷物の印刷面が幅方向の全長にわたってほぼ均一な照度で照明されるように複数のハロゲンランプを配置してなる照明光源と,上記照明光源からの照明光により照明された被検査面を撮像する撮像手段と,この撮像手段からの出力をもとに上記被検査面の欠陥の有無を判定する判定手段とを備えたものである。
【0007】
そして、上記構成において、各種の検査対象に対応し得るように、照明光源は、被検査面を複数方向から照明するように配置し、各方向の照明光源を検査対象に対応して選択的に単独で、若しくは併用して使用するように構成することができる。
【0008】
また、被検査面の凹凸等にも対応し得るように、照明光源を、ほぼ均一な散乱光を得ることができるように被覆する光拡散部材を備えることができる。
【0009】
また、複数方向から照明する照明光源のいずれか、若しくは各方向から被検査面に出射する照明光量を検査対象に対応して調整するように構成することができる。
【0010】
上記のように構成された本発明によれば、照明光源としてハロゲンランプ、ハロゲン化金属ランプ、水銀ランプ等のように高温の環境下で照明光を出射し得るものを用い、高温の環境下で直線状に搬送される印刷物の被検査面を検査するので、高温の環境下でも被検査面を確実に、かつ安定的に照明し、被検査面の全面に亘って欠陥の有無を検出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係る品質検査装置を枚葉印刷物のインク乾燥装置の直前位置に適用した概略側面図、図2は同品質検査装置における照明光源の配置例を示す概略説明図である。
【0012】
図1において、1、2、3はそれぞれオフセット印刷機を構成する版胴、ゴム胴、圧胴である。そして、圧胴3とゴム胴2の間に送られた枚葉紙4に版胴1の版面に塗布された紫外線乾燥型インクがゴム胴2を介して転写され、印刷されるようになっている。5は搬送手段であり、左右一対のチェン6がスプロケット7、8に無端状に掛けられ、一方のスプロケット7がモータ(図示省略)により図において時計方向に駆動され、スプロケット7の駆動によりチェン6が矢印方向に走行し得るようになっている。チェン6間には竿、把持爪等から成る把持手段9が取り付けられ、この把持手段9により、印刷後に圧胴3とゴム胴2の間から排出される枚葉紙4の先端部がスプロケット7上で把持されてチェン6の走行に伴い、矢印方向に搬送される。10は搬送される枚葉紙4を水平状態に保持するガイドである。11は搬送される枚葉紙4の紫外線乾燥型インクを乾燥させる乾燥装置であり、UV(紫外線)照射ランプ、若しくはIR(赤外)ランプ(共に図示省略)がカバー12により覆われている。13は不良品の枚葉紙4の受箱、14は良品の枚葉紙4の受箱であり、把持手段9の解放により選択的に落下されて収納される。
【0013】
15は照明光源であり、スプロケット7とインク乾燥装置11との間、すなわち、枚葉紙4がインク乾燥装置11へ水平状態で直線状に搬送される箇所でインク乾燥装置11の前方位置に配設され、インク乾燥装置11により乾燥される前の枚葉紙4の上向きの印刷面を照明する。16はCCDラインセンサ等のカメラであり、照明光源15から出射された照明光により照明された枚葉紙4の印刷面を上方から望遠レンズを用いて撮像する。17は判定手段であり、撮像カメラ16の出力から得られる多階調画像データの濃度レベルを基準濃度レベルと比較して被検査面である印刷面の欠陥の有無について判定する。これら照明光源15、撮像カメラ16、判定手段17等により本発明の品質検査装置が構成されている。そして、判定手段17からの判定結果をもとに上記のように把持手段9を不良品受箱13、良品受箱14に対応して解放させるようになっている。
【0014】
上記照明光源15の一例として、図2に示すように、多数のハロゲンランプ18が枚葉紙4の幅方向に複数列(図示例では2列)に配置され、各列のハロゲンランプ18が交互にずれるように、すなわち、千鳥状に配置され、枚葉紙4の印刷面が幅方向の全長に亘ってほぼ均一な照度で照明されるようになっている。
【0015】
上記のように枚葉紙4における紫外線乾燥型インクにより印刷された印刷面を乾燥させるためのUV照射ランプ等はUV光等の照射によりその周辺が高温となるため、カバー12により覆っているが、なお、充分に熱を遮断することができず、インク乾燥装置11の付近は70℃〜100℃と高温となる。そして、上記のように照明光源15としてハロゲンランプ18を用いており、このハロゲンランプ18は400℃程度の温度まで発光可能であるので、上記のような熱的影響を受けることなく、安定的に長時間に亘って照射することができ、したがって、撮像カメラ2により印刷面を撮像し、判定手段17により印刷面の欠陥の有無について判定することができる。
【0016】
50Wのハロゲンランプ18を用いて試験した結果、70℃〜100℃の高温環境下で約2,000時間の長時間に亘って印刷面を照明することができ、これは常温の環境下で蛍光灯により被検査面を照明することができる使用時間と同等であり、品質検査作業を支障なく連続的に行うことができることを確認することができた。
【0018】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は本発明の第2の実施形態に係る印刷物の品質検査装置の要部を示す概略側面図である。
【0019】
本実施形態においては、図3に示すように、照明光源15a、15bが複数箇所(図示例では2箇所)に配置された点に特徴を有する。その一例として、一方の照明光源15aを撮像カメラ16に対して明視野用として配置し、他方の照明光源15bを撮像カメラ16に対して暗視野用として配置することができる。その他の構成は上記第1の実施形態と同様である。
【0020】
ところで、例えば、被検査面がカラーインクによる印刷面である場合には、照明光として直接光を用いると、被検査面で反射して撮像カメラに入射する際、照度が高過ぎて色成分を識別し難く、印刷ミス等を正確に検出することができず、また、被検査面が金・銀の梨地である場合にも直接光を用いると乱反射成分を得難く、明暗が生じるため、傷等の欠陥と明確に識別し難く、高精度に検出することができない。また、被検査面に凸部を有する場合には、直接光では高さの異なる凸部による影の大きさに差が生じ難く、高さを検出することができない。これに対し、照明光として暗視野用照明光を用いることにより、カラーインク等の色成分を識別しやすく、また、金、銀の梨地である場合に乱反射成分を得やすいので、傷等の欠陥と識別しやすく、また、凸部の高さを検出することができる。
【0021】
そこで、上記のように明視野用照明光源15aからの明視野用照明光と暗視野用照明光源15bからの暗視野用照明光とを選択的に単独で、若しくは併用して使用することにより、各種の検査対象に適用して検出精度を向上させることができる。
【0022】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図4は本発明の第3の実施形態に係る印刷物の品質検査装置の要部を示す一部破断概略側面図である。
【0023】
本実施形態においては、図4に示すように、照明光源15a、15bが複数箇所(図示例では2箇所)に配置され、これらの照明光源15a、15bの前側が照明光源15a、15bの前方へ突出する曲面状(かまぼこ屋根状)に形成された光拡散部材(カバー)20により被覆されている。その一例として、一方の照明光源15aを撮像カメラ16に対して明視野用として配置し、他方の照明光源15bを撮像カメラ16に対して暗視野用として配置する。光拡散部材20は乳白色のアクリル樹脂等の半透明材料により形成し、照明光源15a、15bから出射される照明光を枚葉紙4の印刷面上に対して全体にほぼ均一に散乱させることができるようになっている。その他の構成は上記第1の実施形態と同様である。
【0024】
ところで、例えば、被検査面である印刷面が搬送に際して搬送方向でうねり、跳ね上がり等を生じる場合には、うねりの後方部分、跳ね上がり部等で撮像カメラ16に入射する反射光量が極端に減少し、撮像データが濃淡を伴う縞模様状となるため、傷等の欠陥と明確に識別し難く、欠陥を高精度に検出することができない。
【0025】
そこで、上記のように照明光源15a、15bから出射される照明光を光拡散部材20により種々の方向へ拡散させて被検査面である印刷面を照明させることにより、印刷面でうねり、跳ね上がり等を生じても印刷面の全面に亘って順次ほぼ均一な照度で照明することができ、撮像データに縞模様状の濃淡がほとんど生じないようにして傷等の欠陥と明確に識別することができる。したがって、検出精度を向上させて検査の信頼性を向上させることができる。
【0026】
なお、本実施形態において、照明光源15a、15bを複数箇所に、しかも、明視野用と暗視野用に配置することにより、上記第2の実施形態と同様に、各種の検査対象に適用して検出精度を向上させることができるが、検査対象が一般的な枚葉印刷物等である場合には、一箇所の照明光源15から出射させる照明光を光拡散部材20により種々の方向に拡散させるようにしても充分な検出精度を得ることができる。また、光拡散部材20も照明光を種々の方向に拡散させることができれば、種々の形状を選択することができる。
【0027】
上記各実施形態においては検査対象として枚葉印刷物を用いた場合について説明したが、本発明は、このほか、高温の環境下で検査する必要がある各種の検査対象物に適用することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高温の環境下で照明光を出射し得る照明光源を用い、高温の環境下で直線状に搬送される印刷物の被検査面を検査するので、高温の環境下でも被検査面を確実に、かつ安定的に照明し、被検査面の全面に亘って欠陥の有無を検出することができる。したがって、印刷物の被検査面の全面に亘って精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る品質検査装置を枚葉印刷物のインク乾燥装置の直前位置に適用した概略構成図である。
【図2】同品質検査装置における照明光源の配置例を示す概略説明図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る印刷物の品質検査装置の要部を示す概略側面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係る印刷物の品質検査装置の要部を示す一部破断概略側面図である。
【符号の説明】
1 版胴
2 ゴム胴
3 圧胴
4 枚葉紙
5 搬送手段
10 ガイド
11 インク乾燥装置
15 照明光源
16 撮像カメラ
17 判定手段
18 ハロゲンランプ
20 光拡散部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, for example, while a printed matter printed with ultraviolet drying ink is being run, defects such as printing mistakes and smudges on the printing surface immediately before drying the ultraviolet drying ink by irradiating the printing surface with ultraviolet rays. The present invention relates to a quality inspection apparatus for printed matter used for detecting various types of defects on the surface to be inspected of various printed materials in a high temperature environment (high temperature atmosphere) as in the case of detection.
[0002]
[Prior art]
In recent years, UV-drying inks with good printing finish are gradually being used in sheet-fed printed matter by offset. In order to stack such printed matter after printing, it is necessary to dry the ultraviolet drying ink by irradiation with ultraviolet rays emitted from an ultraviolet irradiation lamp. On the other hand, in order to inspect the printed sheet as described above, it is necessary to illuminate the printed surface when the printed surface is imaged by the imaging camera. Conventionally, as this illumination light source, the entire width of the conveyed printed sheet is used. A fluorescent lamp is used so that it can be illuminated almost uniformly over the entire area.
[0003]
In order to inspect for the presence of defects on the printed surface of the printed sheet as described above, when the entire printed sheet is discarded due to a printing mistake or the like, useless work of irradiating the printed surface with ultraviolet rays is performed. In order not to perform this, it is necessary to perform it at a position in front of the ink drying process by ultraviolet irradiation. In this case, it is preferable to inspect in a state where the sheet printed material is conveyed in the horizontal direction so as not to be deformed as much as possible, that is, immediately before the ink drying apparatus by irradiation with ultraviolet rays or the like. However, since the temperature rises to about 70 ° C. to 100 ° C. immediately before the ink drying device, a fluorescent lamp (low pressure mercury lamp) that is difficult to discharge when the temperature exceeds about 55 ° C. in such a high temperature environment. It cannot be used as an illumination light source and therefore cannot be inspected for defects. For this reason, conventionally, the presence or absence of a defect is inspected at the reversal portion immediately before the printed sheet printed on the impression cylinder by the rubber cylinder is transferred to the drying process side.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, if the presence or absence of defects is detected at the reversal part immediately before the printed sheet is transferred to the drying process side, there is no risk of thermal influence. Illumination can be performed with substantially uniform illumination over the entire length of the direction. However, since the printed sheet is transported in a state where the leading end is gripped by the gripping claws on the ridges laid between the pair of transport chains, the sheet printed matter is separated from the rubber cylinder in the reversing portion. Bounce up away from the impression cylinder and not only cannot illuminate this part with the same illuminance as the front part, but also can be clearly imaged by an imaging camera with the focal length aligned with the front part of the bounce part Cannot be inspected for defects. As described above, in the conventional quality inspection apparatus, since the inspection is restricted due to the location, it is impossible to accurately inspect the entire printed surface of the printed sheet.
[0005]
The present invention solves the conventional problems as described above, and reliably and stably illuminates a surface to be inspected of a printed material conveyed linearly in a high temperature environment (high temperature atmosphere). To provide a quality inspection apparatus for printed matter that can detect the presence / absence of defects over the entire surface to be inspected, and therefore can accurately detect the entire surface to be inspected of printed matter. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the quality inspection apparatus for printed matter according to the present invention provides an offset in which a sheet printed matter is conveyed in a state in which the leading end is grasped by a gripping claw installed on a ridge between a pair of conveying chains. In the printing machine, the ultraviolet ray irradiation lamp of the drying device or the front of the infrared ray irradiation lamp is arranged at a position where the sheet printed material is conveyed in a high temperature environment of 70 ° C. or more, and the printed surface of the conveyed sheet printed material is in the width direction. An illumination light source in which a plurality of halogen lamps are arranged so as to be illuminated with substantially uniform illuminance over the entire length, an imaging means for imaging the surface to be inspected illuminated by the illumination light from the illumination light source, and the imaging means Determination means for determining the presence / absence of a defect on the surface to be inspected based on the above output.
[0007]
In the above configuration, the illumination light source is arranged so as to illuminate the surface to be inspected from a plurality of directions so as to correspond to various inspection objects, and the illumination light source in each direction is selectively corresponding to the inspection object. It can be configured to be used alone or in combination.
[0008]
In addition, a light diffusing member that covers the illumination light source so as to obtain substantially uniform scattered light can be provided so as to cope with unevenness of the surface to be inspected.
[0009]
In addition, any one of the illumination light sources that illuminate from a plurality of directions, or the amount of illumination light emitted from each direction to the surface to be inspected can be adjusted corresponding to the inspection object.
[0010]
According to the present invention configured as described above, an illumination light source that can emit illumination light in a high-temperature environment such as a halogen lamp, a metal halide lamp, a mercury lamp, etc. is used. Since the surface to be inspected of the printed material that is conveyed in a straight line is inspected, the surface to be inspected can be reliably and stably illuminated even in a high-temperature environment, and the presence or absence of defects can be detected over the entire surface to be inspected. Can do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic side view in which the quality inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied to a position immediately before an ink drying apparatus for sheet-fed printed matter, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an arrangement example of illumination light sources in the quality inspection apparatus. It is explanatory drawing.
[0012]
In FIG. 1, reference numerals 1, 2, and 3 denote a plate cylinder, a rubber cylinder, and an impression cylinder that constitute an offset printing machine, respectively. Then, the ultraviolet drying ink applied to the plate surface of the plate cylinder 1 is transferred to the
[0013]
An
[0014]
As an example of the
[0015]
As described above, the UV irradiation lamp or the like for drying the printing surface printed with the ultraviolet drying ink on the
[0016]
As a result of testing using a 50
[0018]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic side view showing the main part of the quality inspection apparatus for printed matter according to the second embodiment of the present invention.
[0019]
As shown in FIG. 3, the present embodiment is characterized in that the
[0020]
By the way, for example, when the surface to be inspected is a printing surface with color ink, if direct light is used as illumination light, the illuminance is too high when the light is reflected by the surface to be inspected and enters the imaging camera. It is difficult to identify and printing errors etc. cannot be detected accurately. Also, even when the surface to be inspected is gold or silver satin, using direct light makes it difficult to obtain diffuse reflection components. It is difficult to clearly distinguish from defects such as these, and it cannot be detected with high accuracy. In addition, in the case where the surface to be inspected has a convex portion, it is difficult for direct light to produce a difference in the size of the shadow due to the convex portion having a different height, and the height cannot be detected. On the other hand, by using dark field illumination light as illumination light, it is easy to identify color components such as color ink, and it is easy to obtain diffuse reflection components when it is gold or silver satin, so defects such as scratches And the height of the convex portion can be detected.
[0021]
Therefore, by selectively using the bright field illumination light from the bright field
[0022]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a partially cutaway schematic side view showing a main part of a quality inspection apparatus for printed matter according to a third embodiment of the present invention.
[0023]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4,
[0024]
By the way, for example, when the printed surface, which is the surface to be inspected, swells and jumps in the transport direction during transport, the amount of reflected light incident on the
[0025]
Therefore, as described above, the illumination light emitted from the
[0026]
In the present embodiment, the
[0027]
In each of the above embodiments, the case where a sheet printed material is used as an inspection object has been described. However, the present invention can also be applied to various inspection objects that need to be inspected in a high-temperature environment.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an illumination light source that can emit illumination light in a high-temperature environment is used to inspect a surface to be inspected of a printed material that is conveyed linearly in a high-temperature environment. It is possible to reliably and stably illuminate the surface to be inspected even in an environment and detect the presence or absence of defects over the entire surface to be inspected. Therefore, it is possible to accurately detect the entire surface to be inspected of the printed matter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in which a quality inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied to a position immediately before an ink drying apparatus for sheet-fed printed matter.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an arrangement example of illumination light sources in the quality inspection apparatus.
FIG. 3 is a schematic side view illustrating a main part of a quality inspection apparatus for printed matter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partially broken schematic side view showing a main part of a quality inspection apparatus for printed matter according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate cylinder 2 Rubber cylinder 3
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