JP7037173B2 - 段ボールシートの品質検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、段ボールシートの品質検査装置に関する。

段ボールシートの印刷は、たとえば特許文献１に記載のようなフレキソ印刷機で行われる。また、インキの色の管理方法としては、たとえば特許文献２に記載のように、フレキソ印刷機に似た校正装置を用いて色を測定し、色の管理を行うことが提案されている。

ところで、段ボールシートの場合、インキの色は、塗膜厚（インキ量）の影響を受ける。すなわち、塗膜厚が薄いと下地の色の影響が出てしまい、求められる色が出ないという問題がある。インキの塗膜厚は、インキの転移量（盛り量）やシートの性状、インキの粘度等により変動し、インキの転移量もインキの粘度や印刷機の各種条件で変動する。また、インキの粘度も水性インキの水の気化などで随時変動してしまう。シートの性状も一定ではなく、ロットが変われば大きく変動する。

したがって、印刷中、インキの塗膜厚は常に大きく変動してしまい、色の管理は容易ではない。実際には、印刷中、定期的に抜き取った印刷物の状態を見本と見比べ、必要に応じて印刷装置（転移量）を調整したり、インキに水を足したりすることが行われているのが現状である。

特開平１０－１５７０７９号公報 特表２０１４－５０９２７９号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、印刷中にインキの塗膜厚の変動を把握でき、これにより印刷が不良になる前に、転移量や粘性を調整して塗膜厚を調整可能とする技術を提供する点にある。

本発明者は、かかる現況に鑑み、検討した結果、段ボールシートの印刷面のインキの色を検出することで、インキ塗膜厚の良否を推測できることを着想し、印刷中のオンラインにおいて特許文献１のような専用の分光計を用いることはできないことから、さらに鋭意検討をすすめた結果、印刷されたインキの濃度情報を用いることで、簡易に塗膜厚の良否も判定でき、そうであるならば、従来から印刷品質や見当合わせのために用いられている検査装置の撮像カメラを流用する等して、通常の撮像カメラでオンラインで濃度情報を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、以下の発明を包含する。
（１） 段ボールシートの印刷面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像面を照明する照明手段と、前記撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルから印刷濃度情報を取得する濃度情報取得手段と、前記濃度情報取得手段により取得された印刷濃度情報に基づき、前記印刷面のインキ量の良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする、段ボールシートの品質検査装置。

（２） 前記判定手段が、あらかじめ記憶されている良品の印刷濃度情報を基準濃度とし、該基準濃度との比較によりインキ量の良否を判定する（１）記載の段ボールシートの品質検査装置。

（３） 前記濃度情報取得手段が、シート下地のＲＧＢレベル、および前記画像情報のＲＧＢレベルに基づき、シート下地の色で補正された印刷濃度情報を算出する（１）又は（２）記載の段ボールシートの品質検査装置。

（４） 前記撮像手段が、インキが載った着色領域と、インキが載っていないシート下地領域とを撮像し、前記濃度情報取得手段が、前記撮像手段で得られた着色領域の画像情報のＲＧＢレベル、および下地領域の画像情報のＲＧＢレベルから、前記補正された印刷濃度情報を算出し、前記判定手段が、前記着色領域の前記補正された印刷濃度情報に基づき、インキ量の良否を判定する、（１）～（３）の何れかに記載の段ボールシートの品質検査装置。

（５） 前記濃度情報取得手段が、下記（式１）に基づき算出される濃度を、前記補正された印刷濃度情報としてなる（３）又は（４）記載の段ボールシートの品質検査装置。

（６） 前記撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルに基づき、デバイス・インディペンデント・カラーで表現されたインキ色情報を取得するインキ色情報取得手段を設けた、（１）～（５）の何れかに記載の段ボールシートの品質検査装置。

（７） 前記判定手段が、インキ量の必要な調整量を算出し、該調整量に基づき、印刷装置のインキ量調整機構に送信する制御信号を生成する制御信号生成手段を設けた、（１）～（６）の何れかに記載の段ボールシートの品質検査装置。

（８） 前記撮像手段が、段ボールシートの見当合せのための画像取得手段を兼ねている、（１）～（７）の何れかに記載の、段ボールシートの品質検査装置。

以上にしてなる本願発明によれば、撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルから印刷濃度情報を得、この印刷濃度情報に基づいて印刷面のインキ量（塗膜厚）の良否を判定するので、印刷中にオンラインでインキの塗膜厚の変動を把握でき、これにより印刷が不良になる前に、転移量や粘性を調整して塗膜厚を調整可能となる。また、このような撮像手段は、通常の安価な撮像カメラを用いることができ、従来から印刷品質や見当合わせのために用いられている検査装置の撮像カメラを流用することが可能であり、コスト上昇も抑えることができる。

また、判定手段が、あらかじめ記憶されている良品の印刷濃度情報を基準濃度とし、該基準濃度との比較によりインキ量の良否を判定するものでは、相対比較により、より正確にインキ量の良否を判定できる。

また、濃度情報取得手段が、シート下地のＲＧＢレベル、および前記画像情報のＲＧＢレベルに基づき、シート下地の色で補正された印刷濃度情報を算出するものでは、シート性状の変動、照明手段からの照明の変動、その他環境変動による誤差を補正により無くすることができ、より正確な印刷濃度情報が得られ、インキ量の良否もより正確に判定できる。また、シート下地の色の影響を無くすることができるので、インキ本来の色情報が得られ、これによりインキの投入し間違いなども正確に判定することが可能となる。

より具体的には、たとえば撮像手段が、インキが載った着色領域と、インキが載っていないシート下地領域とを撮像し、前記濃度情報取得手段が、前記撮像手段で得られた着色領域の画像情報のＲＧＢレベル、および下地領域の画像情報のＲＧＢレベルから、前記補正された印刷濃度情報を算出し、前記判定手段が、前記着色領域の前記補正された印刷濃度情報に基づき、インキ量の良否を判定することで実現できる。

また、より具体的には、たとえば前記濃度情報取得手段が、下記（式１）に基づき算出される濃度を、前記補正された印刷濃度情報とすることで実現できる。

また、前記撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルに基づき、デバイス・インディペンデント・カラーで表現されたインキ色情報を取得するインキ色情報取得手段を設けたものでは、インキ情報をより詳細に得ることができ、前述のインキの投入し間違いなども正確に把握できる。

また、判定手段が、インキ量の必要な調整量を算出し、該調整量に基づき、印刷装置のインキ量調整機構に送信する制御信号を生成する制御信号生成手段を設けたものでは、印刷装置のインキ量調整機構を制御し、インキ量が常に適切になるようにフィードバック制御することができる。

また、撮像手段が、段ボールシートの見当合せのための画像取得手段を兼ねているものでは、装置の効率化が図れ、コスト上昇を大幅に抑えることができる。

本発明の代表的実施形態にかかる品質検査装置を示す説明図。 同じく品質検査装置の処理装置を示すブロック図。 同じく品質検査装置の記憶手段を示すブロック図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明の段ボールシートの品質検査装置１は、図１に示すように、段ボールシートＷの印刷面Ｐを撮像する撮像手段２と、撮像手段２による撮像面Ｆを照明する照明手段３と、撮像手段２で得られる画像情報のＲＧＢレベルから印刷濃度情報を取得する濃度情報取得手段４１ａと、前記濃度情報取得手段により取得された印刷濃度情報に基づき、印刷面Ｐのインキ量の良否を判定する判定手段４１ｂとを備えることを特徴とする。

符号１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、それぞれ異なる色のインキを印刷する印刷装置を示している。印刷装置の数は限定されない。印刷装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、たとえばフレキソ印刷機であり、その他、オフセット印刷機やインクジェット印刷機など、種々の印刷装置に適用できる。

撮像手段２は、従来の見当ずれや印刷品質検査の装置に用いられる撮像手段と同様、例えば印刷物の搬送方向１０に直交する幅方向に沿って複数の撮像カメラを設け、段ボールシートＷの全幅にわたる領域を撮像するものである。ＣＣＤやＣＭＯＳ撮像素子を搬送方向に直交する横方向に複数並設したラインセンサカメラとしてもよい。

カメラの数や配置は段ボールシートＷを撮像できるものであれば特に限定されず、またラインセンサカメラ以外にＣＣＤやＣＭＯＳ撮像素子を縦横方向に複数並設したエリアセンサカメラを単又は複数設けたものでもよい。照明手段は通常の検査装置に用いられる一般的な照明でよい。

濃度情報取得手段４１ａ及び判定手段４１ｂは、コンピュータを構成する処理装置４１に設けられている。符号４２は処理装置４１に接続された記憶手段である。処理装置４１は、マイクロプロセッサなどのＣＰＵを主体に構成され、入出力部、バスラインを通じて撮像手段２、照明手段３、記憶手段４２、および印刷装置１１Ａ～１１Ｃの調整機構１２との間でそれぞれ各種情報を送受信する。

記憶手段４２は、処理装置４１内外のＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶メモリやハードディスク等より構成され、処理装置４１における各種処理動作の手順を規定するプログラムや処理データが記憶される。図２は本実施形態の処理装置４１の構成、図３は同じく記憶手段４２の構成を示している。

処理装置４１は、図２に示すように、機能的に、濃度情報取得手段４１ａ、判定手段４１ｂ以外に、判定手段４１ｂが算出した調整量に基づき、印刷装置の調整機構を制御するための制御信号を生成する制御信号生成手段４１ｃと、見当ずれ量を算出する見当ずれ量算出処理部４１ｄとを少なくとも備えており、これら機能は上記プログラムにより実現される。

濃度情報取得手段４１ａは、撮像画像からインキが載った着色領域のＲＧＢデータを取得する画像ＲＧＢデータ取得処理部５１と、インキが載っていないシート下地領域のＲＧＢデータを取得する下地ＲＧＢデータ取得処理部５２と、これら着領域のＲＧＢデータと下地ＲＧＢデータとに基づき、シート下地の色で補正された後の印刷濃度情報を算出する濃度算出処理部５３とを備えている。

画像ＲＧＢデータ取得処理部５１は、撮像手段２から取得した撮像画像データから、各インクで塗られた着色領域の箇所の画像ＲＧＢデータを検出し、これを記憶手段４２の画像ＲＧＢデータ記憶部４２ｂに記憶する。着色領域は、各インキで塗られた所定の領域を決めればよく、たとえば、形状によって認識できる所定の色の見当マークでもよいし、図柄の中から色ベクトルにより特定される各色の領域としてもよい。

下地ＲＧＢデータ取得処理部５２は、同じく撮像手段２から取得した撮像画像データから、インクで塗られていない下地の領域の箇所のＲＧＢデータを検出し、これを記憶手段４２の下地ＲＧＢデータ記憶部４２ａに記憶する。

濃度算出処理部５３は、これら着色領域の各ＲＧＢデータと、記憶手段４２の下地ＲＧＢデータ記憶部４２ａに記憶されている下地ＲＧＢデータとから、各インキごとの着色領域の撮像画像の印刷濃度情報を算出し、補正後の印刷濃度情報として濃度データ記憶部４２ｃに記憶する。この補正後の印刷濃度情報は、各インキごとに算出して記憶される。具体的には、下記（式１）に基づき算出される濃度を、前記補正後の印刷濃度情報とする。

判定手段４１ｂは、上記算出した各インキの着色領域の補正後の印刷濃度と各インキごとに用意された基準の濃度とを比較する比較値算出処理部５４と、比較した濃度差が許容値を超えているかどうか判定する許容判定処理部５５と、許容値を超えた場合に印刷装置のインキ量調整機構の調整量を算出する調整量算出処理部５６とを備えている。

比較値算出処理部５４は、前記算出された撮像画像の各インキで塗られた領域の印刷濃度情報について、あらかじめ基準濃度データ記憶部４２ｄに記憶されている各インキごとの良品の印刷濃度情報を基準濃度とし、該基準濃度と比較した濃度比較値（濃度の差ΔＤ）を算出して、これを濃度比較値記憶部４２ｅに各インキ（印刷装置）ごとに記憶する。

許容判定処理部５５は、濃度比較値が所定の閾値を超えるか否かでインキ量（塗膜厚）の良否を判定し、その判定結果を判定結果記憶部４２ｆに記憶する。調整量算出処理部５６は、濃度比較値と判定結果に基づき、印刷装置の調整機構１２を制御するための調整量を算出し、これを調整量記憶部４２ｇに記憶する。そして、制御信号生成手段４１ｃは、前記調整量に基づき、印刷装置１１Ａ～１１Ｃのインキ量調整機構１２に送信する制御信号を生成し、調整機構１２に制御指令として送信する。

なお、本実施形態では、印刷装置の調整機構を制御するように構成したが、このような制御機能を省略することも勿論でき、たとえば、オペレータに対して判定結果を表示する表示手段を設けるにとどめたもの等でもよい。

また、本実施形態の品質検査装置１は、見当ずれを検出する検査装置を兼ねている。見当ずれ量算出処理部４１ｄは、上記撮像手段２で撮像された撮像画像データに基づき、公知の方法により見当ずれ量を算出し、結果を見当ずれ量記憶部４２ｈに記憶する。たとえば、各版の見当マークを検出してずれ量を算出するものや、図柄で見当合わせするものも勿論可能である。これら見当ずれ量の算出は、本出願人がすでに出願している特開２０１２－２４０４００号公報や特開２０１５－２１９０５６号公報に記載の手法を用いることができる。

また、本実施形態の品質検査装置１は、図示しないが、インキの塗布量以外の図柄の印刷欠陥や汚れ、シートの汚れ等を検出する品質検査装置も兼ねている。このように、本発明の品質検査装置は、検査用の撮像手段２、照明手段３を兼用して見当ずれや図柄等の印刷品質とともに、インキ量をも同時に判定することができるものであり、コスト上昇を抑えつつ、オンラインで即座に見当、図柄とともにインキ量を検査でき、抜き取りチェックを省略でき、印刷の早期立ち上げも可能となり、印刷効率を著しく向上させることができる。

また、処理装置４１は、さらに撮像手段２で得られる画像情報の各インキ色の着色領域のＲＧＢレベルに基づき、デバイス・インディペンデント・カラーで表現されたインキ色情報を各インキごとに取得するインキ色情報取得手段を設けたものが好ましい。この場合も濃度の場合と同様、シート下地領域のＲＧＢレベルを用いて補正することが好ましい。前記インキ色情報としては、ＸＹＺ表色系に近似計算したものや、あらかじめ設定した変換テーブル（プロファイル）を用いて基準値の色空間であるＣＩＥ－Ｌａｂ表色系に変換したものなどが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１ 品質検査装置
２ 撮像手段
３ 照明手段
１０ 搬送方向
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 印刷装置
１２ 調整機構
４１ 処理装置
４１ａ 濃度情報取得手段
４１ｂ 判定手段
４１ｃ 制御信号生成手段
４１ｄ 見当ずれ量算出処理部
４２ 記憶手段
４２ａ 下地ＲＧＢデータ記憶部
４２ｂ 画像ＲＧＢデータ記憶部
４２ｃ 濃度データ記憶部
４２ｄ 基準濃度データ記憶部
４２ｅ 濃度比較値記憶部
４２ｆ 判定結果記憶部
４２ｇ 調整量記憶部
４２ｈ 見当ずれ量記憶部
５１ 画像ＲＧＢデータ取得処理部
５２ 下地ＲＧＢデータ取得処理部
５３ 濃度算出処理部
５４ 比較値算出処理部
５５ 許容判定処理部
５６ 調整量算出処理部
Ｆ 撮像面
Ｐ 印刷面
Ｗ 段ボールシート

Claims (7)

1. 段ボールシートの印刷面を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像面を照明する照明手段と、
   前記撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルから印刷濃度情報を取得する濃度情報取得手段と、
   前記濃度情報取得手段により取得された印刷濃度情報に基づき、前記印刷面のインキ量の良否を判定する判定手段とを備え、
   前記濃度情報取得手段が、シート下地のＲＧＢレベル、および前記画像情報のＲＧＢレベルに基づき、シート下地の色で補正された印刷濃度情報を算出する、段ボールシートの品質検査装置。
2. 前記判定手段が、あらかじめ記憶されている良品の印刷濃度情報を基準濃度とし、該基準濃度との比較によりインキ量の良否を判定する請求項１記載の段ボールシートの品質検査装置。
3. 前記撮像手段が、インキが載った着色領域と、インキが載っていないシート下地領域とを撮像し、
   前記濃度情報取得手段が、前記撮像手段で得られた着色領域の画像情報のＲＧＢレベル、および下地領域の画像情報のＲＧＢレベルから、前記補正された印刷濃度情報を算出し、
   前記判定手段が、前記着色領域の前記補正された印刷濃度情報に基づき、インキ量の良否を判定する、
   請求項１又は２記載の段ボールシートの品質検査装置。
4. 前記濃度情報取得手段が、下記（式１）に基づき算出される濃度を、前記補正された印刷濃度情報としてなる請求項１～３の何れか１項に記載の段ボールシートの品質検査装置。
   

   
5. 前記撮像手段で得られる画像情報のＲＧＢレベルに基づき、デバイス・インディペンデント・カラーで表現されたインキ色情報を取得するインキ色情報取得手段を設けた、請求項１～４の何れか１項に記載の段ボールシートの品質検査装置。
6. 前記判定手段が、インキ量の必要な調整量を算出し、
   該調整量に基づき、印刷装置のインキ量調整機構に送信する制御信号を生成する制御信号生成手段を設けた、請求項１～５の何れか１項に記載の段ボールシートの品質検査装置。
7. 前記撮像手段が、段ボールシートの見当合せのための画像取得手段を兼ねている、請求項１～６の何れか１項に記載の、段ボールシートの品質検査装置。
   

Images