JP4011966B2 - 印刷位置検査方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帳票、メール等の用紙における印刷と加工の相対的な位置を検査する技術分野に属する。
【０００２】
【従来技術】
同じ絵柄（固定情報）を印刷するときには、印刷された絵柄の特徴点（たとえば位置表示マーク）と、あらかじめ形成された用紙上の特徴点（たとえば送り孔等の加工痕跡）との位置関係を撮像画像に基づいて判定する技術が知られている。また、多数の異なる絵柄（可変情報）を印刷するときには、用紙に余白部分が存在しその余白部分に印刷する位置表示マークを可変情報に含まれるようにできれば、同様の技術で位置関係を判定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、位置表示マークが十分な広さの余白部分に独立して存在しないときには、すなわち位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在するときには、他マークの存在により位置表示マークやそれと対応する用紙上の特徴点（加工痕跡）を撮像画像において特定することが困難となる。特に、ページによって異なる内容（可変情報）が印刷される場合であって、他マークも可変情報であるときにはさらに困難となる。そのような状況下において、高い信頼性が得られ実用できる従来の技術はない。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在し、その他マークが可変情報であるような場合であっても高い信頼性が得られ実用できる印刷位置検査方法および装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係る印刷位置検査方法は、位置表示マークとそれ以外の他マークが移送方向に配列して印刷され、かつ加工した加工痕跡が存在する用紙における前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を検査する印刷位置検査方法であって、前記他マークまたは前記位置表示マークの先頭位置を検出してトリガー信号を出力するマーク検出過程と、前記トリガー信号を入力して前記他マークと前記位置表示マークとを撮像して撮像信号を出力する撮像過程と、前記撮像信号を入力しＡ／Ｄ変換して撮像画像を生成し、前記他マークが前記撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかを判定し、前記領域１に含まれるときには所定の領域２において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算し、前記領域３に含まれるときには所定の領域４において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算する処理過程とから成るようにしたものである。
【０００６】
本発明によれば、マーク検出過程において他マークまたは位置表示マークの先頭位置が検出されてトリガー信号が出力され、撮像過程においてトリガー信号が入力されて他マークと位置表示マークとが撮像されて撮像信号が出力され、処理過程において、撮像信号が入力されＡ／Ｄ変換されて撮像画像が生成され、他マークが撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかが判定され、領域１に含まれるときには所定の領域２において位置表示マークと加工痕跡との相対的な位置が演算され、領域３に含まれるときには所定の領域４において位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置が演算される。すなわち、マーク検出過程における検出が不安定であっても他マークまたは位置表示マークのいずれかの先頭位置が検出されたときには、それをトリガーとする撮像画像においてそれぞれに応じた所定の領域において位置表示マークと加工痕跡との相対的な位置が演算される。したがって、位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在し、その他マークが可変情報であるような場合であっても高い信頼性が得られ実用できる印刷位置検査方法が提供される。
【０００７】
また本発明の請求項２に係る印刷位置検査装置は、位置表示マークとそれ以外の他マークが移送方向に配列して印刷され、かつ加工した加工痕跡が存在する用紙における前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を検査する印刷位置検査装置であって、マーク検出手段と撮像手段と処理手段とを具備し、前記マーク検出手段は、前記他マークまたは前記位置表示マークの先頭位置を検出してトリガー信号を出力し、前記撮像手段は、前記トリガー信号を入力して前記他マークと前記位置表示マークとを撮像して撮像信号を出力し、前記処理手段は、前記撮像信号を入力しＡ／Ｄ変換して撮像画像を生成し、前記他マークが前記撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかを判定し、前記領域１に含まれるときには所定の領域２において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算し、前記領域３に含まれるときには所定の領域４において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算するようにしたものである。
【０００８】
本発明によれば、マーク検出手段によって他マークまたは位置表示マークの先頭位置が検出されてトリガー信号が出力され、撮像手段によってトリガー信号が入力されて他マークと位置表示マークとが撮像されて撮像信号が出力され、処理手段によって、撮像信号が入力されＡ／Ｄ変換されて撮像画像が生成され、他マークが撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかが判定され、領域１に含まれるときには所定の領域２において位置表示マークと加工痕跡との相対的な位置が演算され、領域３に含まれるときには所定の領域４において位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置が演算される。すなわち、マーク検出手段による検出が不安定であっても他マークまたは位置表示マークのいずれかの先頭位置が検出されたときには、それをトリガーとする撮像画像においてそれぞれに応じた所定の領域において位置表示マークと加工痕跡との相対的な位置が演算される。したがって、位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在し、その他マークが可変情報であるような場合であっても高い信頼性が得られ実用できる印刷位置検査装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の印刷位置検査装置における構成の一例を図１に示す。図１において、１はカメラ、２は光センサ、３はデータ処理部、４はＰＬＬ、５は警告灯、６は警報器、１００は用紙（ウェブ）である。
カメラ１は、用紙１００において位置表示マークと他マークとが印刷されている領域（マーク領域）を撮像して撮像画像を得るための撮像手段である。カメラ１としては、ＣＣＤ（charge coupled device）型またはＭＯＳ（metal oxide semiconductor）型等のイメージセンサと、結像光学系（レンズ）、駆動・増幅回路、等を有するエリアセンサカメラまたはラインセンサカメラを使用することができる。ラインセンサカメラを使用するときには、その主走査と印刷物１００の移送による副走査により２次元の画像を撮像する。
【００１０】
光電センサ２は、移送される用紙１００の特徴個所（絵柄の輪郭、マーク、等）を検出するためのセンサである。光電センサ２の検出信号は、カメラ１による撮像のタイミングを与える。すなわち、光電センサ２は、他マークまたは位置表示マークの先頭位置を検出してトリガー信号を出力する（詳細を後述する）。
【００１１】
データ処理部３は、印刷位置検査装置における動作の制御、印刷位置マークや加工痕跡を抽出する処理、それらの位置を演算する処理、演算された相対的な位置から用紙１００の良否を判定する処理、等を行なう（詳細を後述する）。データ処理部３としては、パーソナルコンピュータ、画像処理装置、等のデータ処理装置のハードウェアとソフトウェアによって実現することができる。
【００１２】
プログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller：ＰＬＣ）４は、マイクロコンピュータを内蔵しプログラミング可能なシーケンスコントローラである。ＰＬＣ４は、データ処理部３ａ，３ｂ，・・・の各々が出力する文字カスレ不良が存在するか否かの判定を総合し、警告ランプ５、警報ブザー６、を動作させる、等の処理を行う。
【００１３】
警告ランプ５は、ＰＬＣ４によって印刷物１００が不良であると判定されたときに、ランプを警告点灯してオペレータに知らせるための警告ランプである。
警報ブザー６は、ＰＬＣ４によって印刷物１００が不良であると判定されたときに、警報音声を発してオペレータに知らせるための警報ブザーである。オペレータは警告点灯が目に入り警報音声が耳に入ることで状況を把握し必要な処置を行なうことができる。
【００１４】
以上の構成において、本発明の印刷位置検査装置の動作について図２〜図７を参照して説明する。図２は本発明の印刷位置検査装置における動作の過程を示すフロー図である。図３は用紙１００における位置表示マークと加工痕跡である送り孔を示す図である。図４はカメラ１の撮像領域（視野）における光電センサ２の検出点、用紙１００、領域１〜４、等の配置を示す図である。図５は種別マークの先頭を光電センサ２が検出したときの撮像画像を示す図である。図６は位置表示マークの先頭を光電センサ２が検出したときの撮像画像を示す図である。
【００１５】
まず、動作を説明するときの具体例として、検査対象である用紙１００における位置表示マーク、他マーク、加工痕跡について図３を参照して説明しておく。図３には用紙１００の１０７ページ目から１１０ページ目までが示されている。各ページには位置表示マーク１１、種別マーク１２、ページマーク１３、送り孔１４が存在する。位置表示マーク１１に対し、種別マーク１２とページマーク１３は他マークである。
位置表示マーク１１は、多数の異なる絵柄（可変情報）の位置を示すマークであって、図３に示すように、一列に配列する９つの矩形マークの先頭に位置する矩形マークである。
【００１６】
種別マーク１２は、多数の異なる絵柄（可変情報）の種類、たとえば、表紙、中身、後付け、等の種別を示すマークであって、図３に示すように、用紙１００の移送方向の線分の数によって種別が示される。
ページマーク１３は、ページを２進数で示すマークであって、図３に示すように、一列に配列する９つの矩形マークの２番目〜８番目に位置する矩形マークである。２番目〜８番目の矩形マークは２進数における８桁目〜１桁目を示しており、黒矩形が１を表し、白矩形が０を表す。
【００１７】
送り孔１４は、ピントラクタによって用紙１００を移送するために加工が行なわれた加工痕跡である。送り孔１４は、図３に示すように、用紙１００の両サイドに移送方向に等間隔で形成された一連の円形の孔である。
この送り孔１４は、用紙１００の加工工程において形成されたものである。また、位置表示マーク１１、種別マーク１２、ページマーク１３は、その後の印刷工程において可変情報として印刷されたものである。したがって、両者の相対的な位置は変動するものであり、許容範囲に含まれているか否かは本発明の位置検査装置によって検査が行なわれる。
【００１８】
本発明の印刷位置検査装置における動作の過程を図２に示すフロー図を参照して説明する。
まず、図２のステップＳ１（マーク先頭検出）において、光電センサ２は移送される用紙１００に印刷された種別マーク１２または位置表示マーク１１の先頭位置を検出してトリガー信号を出力する。
次に、ステップＳ２（マーク撮像）において、データ処理部３は、そのトリガー信号を入力し、カメラ１に対して撮像司令を出力する。カメラ１はそのタイミングで撮像を行い撮像信号を出力する。
【００１９】
次に、ステップＳ３（撮像画像生成）において、データ処理部３は、カメラ１の撮像信号を入力し、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）変換して撮像画像を生成しメモリに記憶する。カメラ１は、その撮像領域（視野）において、光電センサ２の検出点、用紙１００が図４に示すような配置となるように用紙１００の移送経路に配置されている。また、光電センサ２は、その検出点とカメラ１の撮像領域（視野）とが図４に示すような配置となるように用紙１００の移送経路に配置されている。
【００２０】
撮像領域（視野）と撮像画像とは対応関係を有する。したがって、上述のようにしてトリガー信号をタイミングとして得た撮像画像は、図５、図６に示すように位置表示マーク１１と送り孔１４が含まれる画像となる。前述したように、図５は種別マーク１２の先頭を光電センサ２が検出したときの撮像画像を示す図である。図６は位置表示マークの先頭を光電センサ２が検出したときの撮像画像を示す図である。光電センサ２が種別マーク１２の先頭と位置表示マーク１１の先頭のいずれを検知するかは、一例として示すような線分から構成された種別マーク１２においては予測がつかない。すなわち、種別マーク１２が個別情報であって形状が異なる幾種類かのマークであること、印刷や移送における位置ずれによって検出点に線分が含まれたり含まれなかったりすること等による。
【００２１】
図４〜図５に示すカメラ１の撮像領域（視野）には、領域１、領域２、領域３、領域４が示されている。これらの領域１〜４は、撮像領域（視野）、すなわち撮像画像に対してあらかじめ設定された所定の領域である。これらの領域の内で、領域１は位置表示マーク１１の先頭を光電センサ２が検出したときに撮像画像において種別マーク１２が存在する領域である。領域１に種別マーク１２が存在するときには領域３には種別マークは存在しない。また、領域３は種別マーク１２の先頭を光電センサ２が検出したときに撮像画像において種別マーク１２が存在する領域である。領域３に種別マーク１２が存在するときには領域１には種別マーク１２は存在しない。このような撮像画像がステップＳ３において生成されると次にステップＳ４に進む。
【００２２】
次に、ステップＳ４（他マーク位置？）において、データ処理部３は、種別マーク（他マーク）１２が領域１に存在するか領域３に存在するか判定する。領域１に種別マーク１２が存在するときには領域２に位置表示マーク１１と送り孔１４が存在するときである。そのときにはステップＳ５に進む。領域３に種別マーク１２が存在するときには領域４に位置表示マーク１１と送り孔１４が存在するときである。そのときにはステップＳ６に進む。
【００２３】
次に、ステップＳ５（領域２のマーク抽出）において、データ処理部３は、領域２に存在する位置表示マーク１１と送り孔１４とを抽出する。そしてステップＳ７に進む。
また、ステップＳ６（領域４のマーク抽出）において、データ処理部３は、領域４に存在する位置表示マーク１１と送り孔１４とを抽出する。そしてステップＳ７に進む。
【００２４】
次に、ステップＳ７（位置の演算）において、データ処理部３は、抽出した位置表示マーク１１と送り孔１４の各々の位置（Ｘ１１，Ｙ１１）と（Ｘ１４，Ｙ１４）を演算する。位置はたとえば重心座標として演算する。
【００２５】
次に、ステップＳ８（良否判定出力）において、データ処理部３は、各々の位置から相対的な位置（Ｘ１１−Ｘ１４，Ｙ１１−Ｙ１４）＝（ΔＸ，ΔＹ）を演算し、相対的な位置（ΔＸ，ΔＹ）が許容範囲に含まれるΔＸ≦ＸｐかつΔＹ≦Ｙｐか否かを判定して判定結果を出力する。
【００２６】
以上、動作について説明した。上述では１色印刷の場合を説明したが、次に、用紙１００が多色印刷の場合について図７を参照して説明する。図７に示す多色印刷の場合においても、前述と同様に光電センサは、種別マークの先頭または１色目の位置表示マークの先頭を検出する。その検出タイミングで、カメラによって撮像が行なわれる。そのときの撮像領域（視野）には、１色目の位置表示マークと２色目の位置表示マークおよび、各々に対応させて相対的な位置を演算する対象の送り孔が含まれている。図７は、２色印刷の場合についての一例を示すものであるが、３色以上の多色の場合に応用することは、図７とその説明から容易である。
【００２７】
図７（Ａ）は光電センサが種別マークの先頭を検出した場合、すなわち領域３に種別マークが含まれる場合における２色目の位置表示マークとそれと対応させる送り孔とが含まれる領域２４を示している。
図７（Ｂ）は光電センサが１色目の位置表示マークの先頭を検出した場合、すなわち領域１に種別マークが含まれる場合における２色目の位置表示マークとそれと対応させる送り孔とが含まれる領域２２を示している。
図７（Ｃ）は光電センサが種別マークの先頭を検出した場合、すなわち領域３に種別マークが含まれる場合における１色目の位置表示マークとそれと対応させる送り孔とが含まれる領域１４を示している。
図７（Ｂ）は光電センサが１色目の位置表示マークの先頭を検出した場合、すなわち領域１に種別マークが含まれる場合における１色目の位置表示マークとそれと対応させる送り孔とが含まれる領域１２を示している。
【００２８】
総括すると、光電センサが種別マークの先頭を検出した場合には領域１４において１色目の印刷位置を検査し領域２４において２色目の印刷位置を検査する。多色の場合には３色目の印刷位置を検査する領域３４、４色目の印刷位置を検査する領域４４、・・・を設定すればよい。
一方、光電センサが１色目の位置表示マークの先頭を検出した場合には領域１２において１色目の印刷位置を検査し領域２２において２色目の印刷位置を検査する。多色の場合には３色目の印刷位置を検査する領域３２、４色目の印刷位置を検査する領域４２、・・・を設定すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によれば、位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在し、その他マークが可変情報であるような場合であっても高い信頼性が得られ実用できる印刷位置検査方法が提供される。
また請求項２に係る本発明によれば、位置表示マークだけでなくそれ以外の他マークが隣接して存在し、その他マークが可変情報であるような場合であっても高い信頼性が得られ実用できる印刷位置検査装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の印刷位置検査装置における構成の一例を示す図である。
【図２】移動体とそれを撮像するときのラインセンサカメラとの配置の一例を示す図である。
【図３】用紙における位置表示マークと加工痕跡である送り孔を示す図である。
【図４】カメラの撮像領域（視野）における光電センサの検出点、用紙、領域１〜４、等の配置を示す図である。
【図５】種別マークの先頭を光電センサ２が検出したときの撮像画像を示す図である。
【図６】位置表示マークの先頭を光電センサが検出したときの撮像画像を示す図である。
【図７】用紙が多色刷りであって位置表示マークが色数分存在するときの状態を示す図である。
【符号の説明】
１ カメラ
２ 光センサ
３ データ処理部
４ ＰＬＬ
５ 警告灯
６ 警報器
１００ 用紙（ウェブ）

Claims (2)

1. 位置表示マークとそれ以外の他マークが移送方向に配列して印刷され、かつ加工した加工痕跡が存在する用紙における前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を検査する印刷位置検査方法であって、
   前記他マークまたは前記位置表示マークの先頭位置を検出してトリガー信号を出力するマーク検出過程と、前記トリガー信号を入力して前記他マークと前記位置表示マークとを撮像して撮像信号を出力する撮像過程と、
   前記撮像信号を入力しＡ／Ｄ変換して撮像画像を生成し、前記他マークが前記撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかを判定し、前記領域１に含まれるときには所定の領域２において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算し、前記領域３に含まれるときには所定の領域４において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置
   を演算する処理過程と、
   から成ることを特徴とする印刷位置検査方法。
2. 位置表示マークとそれ以外の他マークが移送方向に配列して印刷され、かつ加工した加工痕跡が存在する用紙における前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を検査する印刷位置検査装置であって、マーク検出手段と撮像手段と処理手段とを具備し、前記マーク検出手段は、前記他マークまたは前記位置表示マークの先頭位置を検出してトリガー信号を出力し、前記撮像手段は、前記トリガー信号を入力して前記他マークと前記位置表示マークとを撮像して撮像信号を出力し、前記処理手段は、前記撮像信号を入力しＡ／Ｄ変換して撮像画像を生成し、前記他マークが前記撮像画像における所定の領域１に含まれるか所定の領域３に含まれるかを判定し、前記領域１に含まれるときには所定の領域２において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算し、前記領域３に含まれるときには所定の領域４において前記位置表示マークと前記加工痕跡との相対的な位置を演算する、
   ことを特徴とする印刷位置検査装置。

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