JPH0573585B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） この発明は、紙、アルミニユーム及びプラスチ
ツク等の包装材料に対し絵柄が周期的に連続して
印刷される際に、インキの飛散、ドクターすじ等
の欠陥及びゴミの付着を自動的に印刷稼動中でも
検知できるようにした方法に関する。 （発明の技術的背景とその問題点） 一般に絵柄等を印刷する際のスポツト的に現わ
れる欠陥に対しては、検知は難かしい。このた
め、巻き始めや巻き終り時に装置を停止させて、
ごく一部のみの目視検査が行なわれている。しか
し全数検査でないことから、場合によつては欠陥
品が混入することもあり、しばしば問題が生じて
いた。この問題を解決するため最近、第５図のよ
うに同一の連続した絵柄を印刷したシートＮ上の
１対の絵柄Ｎ１及びＮ２（この場合、隣接した絵
柄とは限らない）を１対の光センサヘツドＡ及び
Ｂで同時に測光し、光電変換した後に１対の光セ
ンサヘツドＡ及びＢの出力電圧の差を制御ボツク
ス１４で演算処理することにより、絵柄上の欠陥
を求める装置が提案されている。 この具体的実施例を第６図に示して説明する。
図示のように絵柄Ｎ１及びＮ２からの反射光は、
光フアイバ等の受光素子１５Ａ及び１５Ｂを通じ
て光センサ素子１６Ａ及び１６Ｃに入力され電圧
に変換された後、増幅器１６Ｂ及び１６Ｄにより
適正にゲイン調整され、それらの出力電圧は差動
増幅器１７に入力される。ここで、受光素子１５
Ａ及び１５Ｂは同じ絵柄Ｎ１及びＮ２上に位置し
ているので、絵柄が正常であればその反射光は等
しく、差動増幅器１７の出力は零となるはずであ
る。しかし、全く等しくなるということは物理的
に不可能であるので、許容範囲内でその量を予め
設定しておき、この設定値をここでは上限を
dmaxとおくと共に下限をdminとおき、コンパレ
ータ１８に差動増幅器１７の出力と共に入力す
る。もし、片方の絵柄にインキが飛散してしま
い、これが設定された許容範囲を超えるものだと
すると、コンパレータ１８の出力は“NO”とな
り、例えば“１”信号を出力してエラーを示すこ
とになる。上限、下限の範囲内であれば良品の
“GO”となり、“０”信号が出力されることにな
る。このようにして印刷物等の欠陥を求める方法
が実現されている。 しかしながら上述の方法では、１対の光センサ
ヘツドの光学的検知条件を常に一定に保つことが
必要である。このため種々の準備作業を必要と
し、装置の製作時には特性一致のための光センサ
素子の選別、出力特性の良い差動増幅器の利用
や、検知稼動時には光センサ素子の経年変化によ
る劣化、センサヘツドの汚れ及び差動増幅器のド
リフト等による特性不一致に対する補正を、予め
人為的に行なう必要がある。これが煩雑な上に熟
練を要し、これを軽減するため検知精度を犠牲に
して前記上限dmax、下限dminの許容範囲である
不感帯幅を拡大する必要を生じなければならない
といつた欠点があつた。従つて、１対の光センサ
ヘツドを用いるために生じるこれら安定性を除去
できる上に、上記製作時及び稼動時の光学的検知
条件を常に自動的に一定にでき、更に１対の光セ
ンサヘツドに比して安価で構成できるシングルの
光センサヘツドを用いた印刷物の欠陥検知方法の
開発が要望されていた。 （発明の目的） この発明は、上述のような事情からなされたも
のであり、この発明の目的は、ドリフトや経時変
化等で検知特性上不一致が生じた場合でも、自動
的に光学的検知条件を補償して一定にするシング
ルの光センサヘツドを用いた印刷物の欠陥検知方
法を提供することにある。 （発明の概要） この発明は、同一の絵柄が周期的に連続して印
刷されている印刷物の欠陥を検知する印刷物の欠
陥検知方法に関するもので、同一の絵柄が周期的
に連続して印刷される印刷物の欠陥を検知する印
刷物の欠陥検知方法において、シングルの光セン
サヘツドを１対の絵柄に対向して使用するように
し、版胴の駆動部に連結されたパルス発生器から
パルスを出力するようにし、前記光センサヘツド
から得られる１つの絵柄と次に搬送される１周期
分ずれた絵柄との各アナログ信号の出力電圧の差
を、前記絵柄が１周期搬送される毎に前記版胴の
１シリンダ分の１回転に相当する前記パルス及び
その分周パルスに対応させて処理し、前記アナロ
グ信号の出力差をデイジタル化した後、先に搬送
された１つの絵柄のデイジタル信号を１周期分だ
け記憶し、次の絵柄の１周期分のデイジタル信号
と前記記憶したデイジタル信号との差を求め、こ
の差を周期的に搬送させる絵柄に対応して連続的
にパターン化して抽出し、予め登録してあるパタ
ーンとの符号判定と比率判定を行ない、欠陥と判
定された場合には欠陥箇所の前記パルス又は分周
パルスの数を計数することによつて欠陥の種類を
識別すると共に、前記符号判定、前記比率判定及
び前記欠陥の種類を表示するようにしたものであ
る。 （発明の実施例） 第１図はこの発明方法を実現する装置の一例を
示すブロツク図であり、全体にコンピユータ化さ
れており、キーボード１の所定キーを操作すると
開始信号SS1に基づく情報がCRT２に映出される
と共に、メインCPU４に信号SS２が入力される。
これにより、同一の連続した絵柄Ｎ１，Ｎ２…が
印刷されたシートＮを所定のピツチで巻上げるた
めのモータ等から成る駆動部６が駆動され、絵柄
Ｎ１，Ｎ２…を印刷したシートＮの巻上げが開始
される。所定量巻上げられると検知スタートを指
示する見当マークがスキヤニングヘツド５で検出
され、見当マーク信号SS３が出力されると共に、
駆動部６に連動したパルスエンコーダ等より成る
パルス発生器７から、１周期分の絵柄に対応して
駆動部６に連結された版胴の１シリンダ分の１回
転に相当するパルスと、それを分周したパルス信
号SS５がメインCPU４に入力され、更に記憶部
３に記憶されることになる。一方、絵柄Ｎ１に対
向したシングルの光センサヘツド内の光センサＡ
１（絵柄の大きさに応じて光センサＡ１，Ａ２…
ANまである）は、絵柄Ｎ１内の相当検出エリア
が正常か否かを検知するため、絵柄からの反射光
を集光し電圧信号SS８に光電変換する。その後、
IC等から成る増幅器８に入力され適正にゲイン
調整されたアナログ信号SS９となり、Ａ／Ｄ変
換器９でそのアナログ量がこれに相当するデイジ
タル量のデイジタル信号SS１０に変換され、ロ
ーカルCPU１１に入力されて内部処理された後、
信号SS１１を記憶部１０に出力すると共にメイ
ンCPU４に処理信号SS１２が入力され、総括処
理されることになる。この場合、前記デイジタル
信号を１絵柄の１周期分（１シリンダ分）記憶し
ておき、常に次の１絵柄の１周期分遅れたデイジ
タル信号同士の差、例えば絵柄Ｎ１と次に送られ
る絵柄Ｎ２との信号差をとり、この差の時間的パ
ターンを最終的にメインCPU４で認識処理する
ことにより、絵柄の検知情報（例えばある箇所の
濃度・色彩はどの程度の欠陥か等）を得ることが
できる。又、シングルの光センサヘツドＡ内には
絵柄Ｎ１の大きさに応じて光センサＡ１〜ANが
多数まとめられており、これらの印刷物の絵柄Ｎ
１及びＮ２に対する検知情報をローカルCPU１
１で一旦処理した後、メインCPU４で総括処理
することにより不測の事態、例えば稼動中に何ら
かの原因で光センサヘツドＡの出力が変動した場
合でも、この方法を用いることで常に検知でき、
CRT２でその内容を映像化し逐一監視できるシ
ステムになつている。 このような構成において、その動作を第２図〜
第５図を参照して説明する。 第２図はその動作例を示すフローチヤートであ
り、第３図はこのフローチヤートに従つて絵柄が
検知されている状況を示すタイミングチヤートで
ある。稼動前は第３図Ａのように周期的に連続す
る同一の絵柄Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，…を印刷したシ
ートＮが、モータ等で成る駆動部６のシリンダに
連結され１絵柄の周期（１シリンダ）毎に搬送さ
れる状態で置かれている。このような状態で、始
めにキーボード１の所定のキーを操作して駆動部
６が駆動されてシートＮが巻取られ、絵柄Ｎ１，
Ｎ２，Ｎ３，…がＳ方向に逐次１絵柄の１周期分
移動し、検知開始を指示する見当マークが識別さ
れるとパルスがカウントされ、図示のように最初
の絵柄Ｎ１上に位置付けされた光センサヘツドＡ
により検知が開始される（ステツプS1）。この場
合、光センサヘツドＡの検知エリアを１絵柄の１
周期分で設定できるように光センサＡ１〜ANを
１絵柄分に対向して使用することにより、隣接す
る絵柄、例えばＮ１及びＮ２の出力波形も同様に
１絵柄の１周期分だけ位相がずれることになる。
従つて、常に１つの絵柄の情報が記憶し、これと
隣接する他の絵柄情報とを比較処理すれば、両者
の相違情報が簡単に得られることになる（この場
合、絵柄の搬送速度とセンサヘツドＡからの出力
処理との同期を一定に保てば、必ずしも比較され
る１対の絵柄の位置関係は隣接するものではなく
ても良い）。この発明方法はこの点に着眼したも
のである。ところで、一般に絵柄が絵柄Ｎ１の如
く良品であればその被検出面の濃淡に応じ、例え
ば第３図Ｂのt0〜t1間Ａ(t)のような標準波形が出
力されるが、絵柄Ｎ２の如く一部にスポツト的な
欠陥箇所ａ及びｂがあれば、良品に比して明るい
部分ａでは同図Ｂのt1〜t2間のＡ(t)の如く凸形
に、暗い部分ｂは凹形に出力される（第３図Ａ及
びＢ，Ｃ参照）。 以下、任意のｉ番目の絵柄Niに対して数式を
参照して説明する。 このようにして、光センサヘツドＡ上にｉ番目
の絵柄Niが送られ、１対の光センサAiで反射光
が光電変換され（ti−ti−１）間の出力波形ai(t)
が求められる（ステツプS2、第３図Ｂ）。次に１
絵柄を１周期としてこれをｎ分割し（従つて１パ
ルスの大きさは時間単位でなく、長さの単位とな
る）、分割区間毎にサンプリングを行ない（ステ
ツプS3）、上記アナログ量である出力波形をデイ
ジタル化し（ステツプS4）、ｉ番目の絵柄Niのｎ
分割中のｊ分割区間としてデイジタル量Ｃ＝Cij
（Pj）を求める（ステツプS5、第３図Ｃ）。これ
を一旦、次の演算に使用するため記憶部１０の
RAMに書込んで記憶し、これ をＤ＝−１，（Pj）（以下、記憶された後再
生される場合は を付ける）とした状態で（ス
テツプS6，S7、第３図Ｄ）、次に１絵柄の１周期
分だけシートＮが搬送され、光センサヘツドＡ上
に次の絵柄Ni＋１が配置されると、上述と同様
にデイジタル量の差Ｃ＝Cij（Pj）が計算されて記
憶部１０に記憶され、再生されたＤ（ステツプ
S8）とこの記憶値ＣとをローカルCPU１１内で
演算処理し、差Ｃ−Ｄ＝dij（Pj）＝Cij（Pj）−
（ｉ−１）ｊ（Pj）が求められることになる（ス
テツプS9、第３図Ｅ）。次に、絵柄が正常かの許
容範囲の上限値を不感帶上限値dmaxとして決
め、Ｅ：eij（Pj）＝｜dij（Pj）｜−dmax≧０ならば
処理対象として続行し、≦０ならば対象外として
ステツプS5にリターンして−１，をdijとす
る（ステツプS10，S11，S12）。その後、絵柄Ｎ
１に対してシングルの光センサヘツドＡで同一の
検知を行なつた結果が等しいか否か、各々ｊ番目
のパルス数の比較してパルス番号の判定を行な
う。即ちPi＝ならば処理を続行し、Pj≠なら
ば検知の位置ずれ等が生じたとして繰越す（ステ
ツプS13）。このようにして絵柄Niが良品かもし
くはどの程度の欠陥品かを調べるため、符号判定
と比率判定を行なう。即ち欠陥品ならば必ず正負
の符号が入れ違いに出力されるため、例えば下表
のパターン判定が行なわれる（ステツプS14，
S15）。

【表】 ここで、種々の欠陥に対応するパターンをメイ
ンCPU４の内部記憶部にあらかじめ登録してお
き、どのパターンに該当するか否かを判定する
（ステツプS16）。これにより、絵柄Niにどのよう
な欠陥があるか識別することができる。該当なし
の場合、繰越し分の記憶更新準備をする（ステツ
プS17）。該当する場合（ステツプS18）は判定に
不必要な部分、例えば表１の符号判定における
ａ，−ａ，０の出力パターンの最後の０は判定に
不必要であり、誤処理をなくすためにこれを消去
して記憶部１０のRAMをクリアし、次の絵柄
（Ni＋１）に対する記憶更新準備をする（ステツ
プS19）。次に、この欠陥検知システム全体が正
常に稼動しているか否かを調べるため、一定数の
絵柄N1〜Niを検知した後、欠陥の発生件数がど
の位かを検出する。即ち｜ei｜のトータル量Σ｜
ei｜を求め（ステツプS20）、あらかじめメイン
CPU４の内部記憶部に登録し設定しておいたト
ータル上限値ｅとの比較処理Σ｜ei｜−ｅを行な
い（ステツプS21）、Σ｜ei｜−ｅ≧０ならば欠陥
の異常発生であり、これは印刷ミスでなく、シー
トＮの位置ずれ或いは蛇行等に起因すると判断さ
れ、機械の再点検が行なわれる（ステツプS22）。
また、Σ｜ei｜−ｅ＜０ならば通常の印刷ミスと
判断されてメインCPU４に伝達され、この情報
がCRT２に映し出されることになる（ステツプ
S23）。これと並行して、絵柄Ｎ１，Ｎ２…の欠
陥が商品として許される範囲なのか、いわゆる大
ヤレ、中ヤレ、小ヤレのどの種類なのか、即ち欠
陥が連続しているか或いは単発なのかを判断する
ため、上記絵柄をｎ分割したｊ分割区間を中心に
隣接する区間のパルス…Pj−１，Pj，Pj＋１…に
ついて欠陥箇所のチエツクを行ない（ステツプ
S24）、欠陥があればその隣接するパルス数をカ
ウントし（ステツプS25）、スポツト的欠陥、例
えばゴミ等の付着によりPjのみがカウントされる
場合（ステツプS27）か、又は狭域的欠陥、例え
ばドクターすじ等によりPj−１，Pj，Pj＋１がカ
ウントされる場合（ステツプS28）なのか、或い
は、広域的欠陥、例えばインキ等のしみが広範囲
に及び、…Pj−１，Pj，Pj＋１…が連結して多数
カウントされる場合（ステツプS29）なのか等の
いずれの種類に属する欠陥かを判別し（ステツプ
S26）、絵柄の１周期分で欠陥の発生件数をカウ
ントし（ステツプ30，S31，S32）、欠陥箇所及び
種類をCRT２に表示して絵柄の欠陥情報を知ら
せる（ステツプS33）。 更に、次の絵柄（Ni＋１）を検知するためメ
インCPU４に信号を送つて総括処理をし（ステ
ツプS34）、駆動部６が１シリンダ分回転するこ
とになる。ところで、これと並行して上述の記憶
更新準備をした後（ステツプS19）の処理は、１
絵柄の１周期分連続して行なうことになるが、途
中で異常が発生して処理できないときは、リター
ンしてサンプリング分割（ステツプS3）に戻り、
処理できたときは絵柄Niの繰越し分・消去のデ
ータを記憶部３のRAMからクリアし、次の絵柄
（Ni＋１）を検知するために見当マークの識別
（ステツプS1）にリターンし、絵柄Niと同一の処
理が行なわれることになる。このようにしてすべ
ての絵柄Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３…，NNについて各々
第２図Ａ〜ＣのフローチヤートのステツプS1か
らステツプS36迄を繰返し処理することにより、
即ち光センサヘツドＡで次々に１絵柄の１周期分
記憶して比較・更新処理することにより、シート
Ｎに連続して印刷された絵柄Ｎ１，Ｎ２，…NN
の欠陥情報がCRT２等により表示されることに
なる。 さて上述の検知の場合は、光センサヘツドＡの
検知出力が変動しない場合であるが、装置の稼動
中に増幅器８のドリフト或いは光センサＡ１〜
ANの経年化等により検知特性の変動があつた場
合でも、上記方法を用いることで自動的に変動を
補正し、正確な検知出力が得られることになる。
即ち第４図はこの状況を説明するためのタイミン
グチヤートであり、図示のように仮に光センサヘ
ツドＡが基準量に対してｆだけ持ち上がつたとす
ると、通常次々に演算していくことによりこのず
れｆが誤差として蓄積され拡大されるので、従来
の方法では過大評価の原因となつていた。 しかしながら、この発明の方法によると第２図
のフローチヤートによりステツプS9の（Ｃ−Ｄ）
の演算処理を行なうことにより、この差動増幅器
８のドリフト或いは光センサＡ１〜ANの経年変
化等によるずれｆが打消され、自動的に補正され
絵柄の欠陥（第４図Ｅのａ，ｂ及びｃ等）だけが
抽出されることになる。即ち、 光センサヘツドＡ：出力波形Ａ(t)
…（ステツプS2） Ｄ：(t) …（ステツプS8） Ｃ−Ｄ：(t)−Ａ(t) …（ステツプS9） であり、ここでずれｆが生じて Ａ(t)→Ａ(t)＋ｆ，Ａ(t)→(t)＋ｆ となり Ｃ−Ｄ＝｛Ａ(t)＋ｆ｝−｛(t)＋ｆ｝＝Ａ(t)−(
t) …（ステツプS9） であるから、どんな要因のずれｆで検知特性が変
動しても演算処理過程で打消され、所望の絵柄の
欠陥ａ，ｂ及びｃ等だけが求められることにな
る。 これを第４図のタイミングチヤートを参照して
説明すれば、例えばt1〜t2間では、ずれｆ分だけ
出力波形は全体に各々Ａ(t)＋ｆだけ変動し、図示
の通りＡ／Ｄ変換後はデイジタル化され、上述と
同様にずれｆだけ変動しても（第４図Ｃ，Ｄ）、
演算処理Ｃ−Ｄ（ステツプS9）で第４図Ｅのよう
に前述の変動のない場合の第３図Ｅと同一の絵柄
の欠陥情報だけが得られることになる。従つて、
装置の稼動中に増幅器８のドリフト或いは光セン
サＡ１…ANの経年変化等により、検知特性の変
動があつた場合でも、この発明の方法によれば内
部処理で自動的に補正されるので、常に正確な検
知が行われることになる。 このように１対の光センサヘツドＡを上記２ケ
ースの場合のいずれも使用することにより、演算
処理中に、変動等によるノイズ成分が混入して
も、最終的に絵柄の欠陥情報だけが得られるの
で、印刷物の欠陥検知方法として高精度化が計れ
ることになる。 （発明の効果） 以上のようにこの発明の方法によれば、同一の
絵柄が周期的に連続して印刷されている印刷物の
欠陥を検知する印刷物の欠陥検知方法において、
安価な構成で稼動時のメンテナンスも要せず、自
動的に印刷物の欠陥の種類を精度良く検知し、視
覚的にカラー表示することができるといつた極め
て多くの長所を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実現する装置の一例を
示すブロツク図、第２図はこの発明方法を説明す
るためのフローチヤート、第３図及び第４図はこ
の発明方法を説明するためのタイミングチヤー
ト、第５図Ａ，Ｂ及び第６図は同一の絵柄を連続
して印刷する場合の印刷物の欠陥を検知する印刷
物の欠陥検知方法を説明するための図である。 １……キーボード、２……CRT、３……記憶
部、４……メインCPU、５……スキヤニングヘ
ツド、６……駆動部、７……パルス発生器、Ａ
１，Ａ２，〜AN……光センサ、８……増幅器、
９……Ａ／Ｄ変換器、１０……記憶部、１１……
ローカルCPU、Ｎ１，Ｎ２，〜NN……絵柄、Ｎ
……絵柄が印刷されたシート、Ａ……光センサヘ
ツド、１４……制御ボツクス、１５Ａ及び１５Ｂ
……受光素子、１６Ａ及び１６Ｃ……光センサ素
子、１６Ｂ及び１６Ｄ……増幅器、１７……差動
増幅器、１８……コンパレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一の絵柄が周期的に連続して印刷されてい
   る印刷物の欠陥を検知する印刷物の欠陥検知方法
   において、シングルの光センサヘツドを１対の絵
   柄に対向して使用するようにし、版胴の駆動部に
   連結されたパルス発生器からパルスを出力するよ
   うにし、前記光センサヘツドから得られる１つの
   絵柄と次に搬送される１周期分ずれた絵柄との各
   アナログ信号の出力電圧の差を、前記絵柄が１周
   期搬送される毎に前記版胴の１シリンダ分の１回
   転に相当する前記パルス及びその分周パルスに対
   応させて処理し、前記アナログ信号の出力差をデ
   イジタル化した後、先に搬送された１つの絵柄の
   デイジタル信号を１周期分だけ記憶し、次の絵柄
   の１周期分のデイジタル信号と前記記憶したデイ
   ジタル信号との差を求め、この差を周期的に搬送
   される絵柄に対応して連続的にパターン化して抽
   出し、予め登録してあるパターンとの符号判定と
   比率判定を行ない、欠陥と判定された場合には欠
   陥箇所の前記パルス又は分周パルスの数を計数す
   ることによつて欠陥の種類を識別すると共に、前
   記符号判定、前記比率判定及び前記欠陥の種類を
   表示するようにしたことを特徴とする印刷物の欠
   陥検知方法。