JPS6211153A - 印刷欠陥検知用センサヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は光ファイバを用いて印刷面の照明及び測光を
行ない１紙、アルミニューム及びプラスナック等の包装
材料等に対し、印刷す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等の印刷欠陥を、カラー測光
することにより検知する印刷欠陥検知用センサヘッドに
関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 一般に、高速で印刷する際のスポット的に現われる欠陥
に対しては、検知は難しい、このためａき始め巻き終り
時に機械を停止させて、ごく一部のみの目視検査が行わ
れている。しかし全数検査できないことから、内部には
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。そこで、最近稼動中に使える高速欠陥検知システム
が出現してきている。

第４図（Ａ）及び（Ｂ）は、このような印刷欠陥検知装
置の一例を示すもので、可視光を受光して赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ分解し、相当する出力電圧
を発生するカラーセンサ素子６０Ａ。

ＢＯＢの受光面を横１列に複数個差べて成る２組のセン
サヘッド６Ａ及び６Ｂを用いるものである。

同ヘッド８Ａ、８Ｂの一方を絵柄９Ａ、９Ｂ、・・・が
連続して印刷されている印刷物９の巻上げ前のシートの
波れ方向と直角の幅方向に配置し、検出ユニットの他方
をシートの流れ方向に上記絵柄の印刷ピッチの１ピツチ
ないし数ピッチ分ずらし。

カラーセンサ素子８０Ａ　、８０Ｂがシート流れ方向に
関して各々一致して対応するように配置し、印刷物から
の反射光を２組のセンサヘッドＳＡ、８Ｂにより受光し
、２組のセンサヘッド間の対応するカラーセンサ素子の
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）についての差電圧を制御
器８で計算し、この差電圧を予め設定しである設定電圧
と比較することにより印刷物の欠陥を検知するようにし
たものである。

印刷物の内容を電気信号に変換し、印刷欠陥を検知する
場合、このセンサヘッドのカラーセンサ素子として、原
理的には印刷物上にアモルファス光センサなどのフォト
センサを対向させるようにして使用することにより、印
刷面の濃淡が電気信号に変換でき、印刷欠陥を検知する
ことかでざる。実際面では、印刷物を高分解能で読取る
などの場合、印刷物の近くに多くのフォトセンサを設置
するのは構造上無理があるばかりでなく、フォトセンサ
の外形寸法により。

分解能が制限されてしまうことから、最近ではセンサヘ
ッドどしてグラスファイバなどの光ファイバを用いて印
刷物から検知された光量を距離を隔てた場所まで移送し
、その離れた場所で光ファイバの端部にフォトセンサを
接続することにより、印刷物を読取るといった方法が実
現されている。この場合、センサヘッドの受光用光ファ
イバを印刷面に対向させておき、光源から光を印刷面に
当てて得られる反射光を、この受光用光ファイバを通し
て導くのが一般的な方法であるが、受光用光フアイバ自
身が影となってしまい、印刷物上の光度を一定に保つの
は困難であり、０にカラー測光の場合等、複数本の受光
用光ファイバを使用する場合には困難であるため、印刷
面からのこの受光用光ファイバを離すといった方策を用
いることもあるが、それだけ解像度を悪くするなどの不
具合点が出てしまう、そこで第５図に示すように、１本
の受光用光ファイバＪｌと複数本の投光用光ファイバ↑
ｌ〜〒８とを具え、受光用光ファイバハの回りを複数本
の投光用光ファイバで規則的に配設するようにして囲繞
することにより、投受光部１００を一体化するような方
策がある。しかし、カラー測光などの場合のように複数
本の受光用光ファイバを必要とする場合、光ファイバの
本数が増えてしまい、構造上小型化が困難であり、更に
はコストアップにつながるといった欠点がある。

そこで、上述のような欠点を是正した、最小限の光ファ
イバにより構成できる光ファイバによる投受光装置（特
願昭５９−２８８１０９）が本出願人により提供されて
いる。この光ファイバによる投受光装置のセンサヘッド
６は、第６図（＾）に示すように、１本の受光用光ファ
イバとその受光ファイバを囲繞して規則的に互いに密着
するように配設される６本の同径の投光用光ファイバＴ
とから成る１１１の投受光用光ファイバ１００が複数組
並設され、互いに隣接する２組の上記投受光用光ファイ
バの間に配設される上記投光用光ファイバＴは、少なく
とも１本は残して他は省略するように規則的に配設され
、このように規則的に配設された複数組の投受光用光フ
ァイ／＜１０１により構成されている。このセンサヘッ
ド６において、投光用光ファイバＴにより光が印刷物９
に照射され、この反射光が受光用光ファイバＲ１〜ＲＮ
、ＧＩ　ＮＧＮ及び８１〜ＯＮにより導かれるのである
。同図（Ｂ）は投光域と受光域との関係を示すもので、
上述の投光用光ファイバの内の６本丁１〜Ｔ８により照
射されて印刷物９上にできる投光域ＴＴＩと゛これらの
反射光を受ける受光用光ファイバＪ！の受光域ＪＪＩが
ある。ここで印刷物上の受光域ＪＪＩ及びその他の全て
の受光用光ファイバが分担する受光域は、全ての投光用
光ファイバＴから印刷物９上に照射されてできる投光域
の中に存在するようになっている。

いま、　ＥＥ−ＥＥ断面図を示す同図（Ｃ）について、
投光用光ファイバＩＱＩと印刷物９の間隔ｒＪＤと光フ
アイバ１本の直径とを大体等しくとると、投光用光フア
イバ１本の投光域は光ファイバの直径の約２倍以上の直
径の範囲にわたることがわかっている。同様に受光域に
ついても、受光用光ファイバは光フアイバ直径の約２倍
以上の直径の範囲の光量を検出できることがわかってい
る。ここで、第６１ｉＵ（Ａ）において受光用光ファイ
バＪｌを中心におき、その回りを６本の投光用光ファイ
バＴｌ−ＴＯから成る１組の投受光用光ファイバの隣り
に受光用光ファイバＪ２を中心とするＬ組の投受光用光
ファイバの投光用光ファイバについてみると、前述の投
光用光ファイバ〒２は受光用光ファイバＪｌ用としであ
ると共に、受光用光ファイバフ２用としても使われてい
るのである。つまり、互いに隣接する２組の投受光用光
ファイバの間には最低１本の投光用光ファイバがあれば
十分であり、投光域ＴＴＩ、ＴＴ２．ＴＴ３・・・は受
光域ＪＪＩ、ＪＪ２・・・１つ１つのために単独で照射
しているのではなく、互いに兼用するように省略されて
いる形となっているのである。

ところが、この投受光用光ファイバ１０１から成るセン
サヘッドを用いた場合、第７図（Ａ）。

（Ｂ）に示すように、受光用光ファイバ旧、Ｇ１゜８１
、Ｒ２，０２，Ｂ２の位置に対応した印刷物からの反射
光の光ＩＱは、同図（Ｂ）に示すように、各受光用光フ
ァイバの中間においてはその先ｍＱは最低となり、印刷
物の全面に亘って一定ではないため、印刷面全面の欠陥
を検知できず、上述したような２組のセンサヘッドの受
光量の比較により、印刷欠陥を検知する方法を用いると
誤差が生じ、適確に欠陥を検知できないという欠点があ
る。

また、１本の受光用光ファイバとその受光ファイバをＢ
＃！して規則的に互いに密着するように配設された６木
の投光用光ファイバとの１組の投受光用光ファイバを複
数組配設されたこのセンサユニットは、光ファイバの本
数が多いと、この投光用光ファイバと受光用光ファイバ
を区別して形成するとか非常に煩雑となり、製造しにく
いという欠点がある。

（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、印刷欠陥検知用としてカラー測光な
どに用いられる複数本の受光用光ファイバからなるセン
サヘッドにおいて、印刷物の流れ方向と直角の幅方向に
対して連続した一定の光量により一定の特性で測光でき
、且つ容易に製造し得る印刷欠陥検知用センサヘッドを
提供することにある。

（発明の概要） この発明は、カラー測光を行なうことにより印刷物の欠
陥を検知する印刷欠陥検知用センサヘッドに関するもの
で、グラスファイバラ複数本用いて層状に形成された複
数組の投光用光ファイバ層と、グラスファイバを複数本
用いて層状に形成され、且つ、この各投光用光ファイバ
層に隣接するように交互に配設された複数組の受光用光
ファイバ層とを具え、上記積層された役受光部を一体化
するようにしたものである。

（発明の実施例） 第１図はこの発明のセンサヘッド１の一実施例を示すも
のであり、同図（Ａ）の端面を示す図に示すように、投
光用光ファイバ層Ｔ［は、たとえば直径５す１のグラス
ファイバから成る投光用光ファイバ１４Ａ、１４Ｂ、１
４０，１４０をそれぞれ密着させてシートの流れ方向と
直角の幅方向に長く幅２５０終脂の層状に形成されてお
り、受光用光ファイバ層ＪＲ、ＪＧ　、Ｊ８はそれぞれ
同径のグラスファイバからなる受光用光ファイバ１１，
１２．１３を上述のようにしてＩＩｌ！！７８５１Ｌ１
ｍの層状に形成されており、この積層された役受光部が
一体化するように形成されている。このようなセンサヘ
ッド１のシートの流れ方向と直角の幅方向の長さは印刷
物の寸法にあわせて任意に形成されるようになっている
。いま、ＡＡ−ＡＡ断面図を示す同図（Ｂ）において、
センサヘッドｌと印刷物９の間隔ＬＬを約１１鵬にとる
と１図に示すように緑（Ｇ）用の受光用光ファイバ層Ｊ
εのＧ受光域ＪＪａは、この受光用光ファイバ層の両側
に接する両隣の投光用光ファイバ層ｉｔの投光域ＴＴＧ
の中に存在するようになっており測光できることが分る
。

同様に他の各色（Ｒ，Ｂ）用の受光用光ファイバ層ＪＲ
，Ｊ８の受光域も、それぞれに接する両隣の投光用光フ
ァイバ層ＴＴの投光域の中に存在するようになっており
測光できる。

このような構成のセンサヘッドｌは、第３図（Ａ）に示
すように、前述の印刷欠陥検知装置の２組のセンサヘッ
ドＩＡ及ＩＢとして、同図（Ｂ）のＢＢ−ＢＢ断面図に
示すように印刷面側の端面を形成され、シートの流れ方
向と直角の幅方向にその長手方向を配して使用され、こ
のセンサヘッドの投光用光ファイバ層ＴＴの終端部は２
組のセンサヘッド分間−にまとめて束ねられ集光部１６
を形成している。この集光部１８は、同図（Ｃ）のＣＣ
−ＣＣ断面図に示すように各投光用光ファイバが互いに
密着するように円形状に束ねられており、その集光面に
あたる端部は、各光ファイバの端面が均一な平面を成す
ようになっている。

そして、この集光部１６の端面に相対して発光源である
ハロゲンランプ１７が熱線遮蔽板１８を介して設けられ
、この熱線遮蔽板１８により熱線を遮蔽された光線だけ
がこの集光部１Ｂの端面から入射されて各センサヘッド
の投光用光ファイバにより印刷物（図示せず）に照射さ
れることになる。ここにおいて、この発明では各党ファ
イバにはグラスファイバを使用しているので耐熱性が良
く、強力な発光源であるハロゲンランプ１７を使用する
ことができ、印刷面に十分な光量を送ることができ、微
小な印刷欠陥も適確に判別できることになる。

一方、上記２組のセンサヘラｖ　ＩＡ、　ＩＢの各色（
Ｒ，Ｇ、Ｂ）受光用光ファイバ層ＪＲ，ＪＧ、Ｊ８の終
端部は、それぞれ各色ごとに測定エリアごとに分割し、
２組のセンサヘッド分間−にして複数組にまとめられ、
ペア型カラーセンサ素子１０を複数個横１列に並べた各
色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）受光素子１０Ａ、１０Ｂ、ＩＯｃにそ
れぞれ上記測定エリアごとに接続され、この受光用光フ
ァイバ層ＪＲ、ＪＧ　、Ｊ、で受光した各色の光信号は
それぞれこのペア型カラーセンサ素子１０Ａ、１０８，
１００に送られ、各色につき２組の受光素子の差電圧が
図示しない制御器にて計算され、この差電圧を予め設定
しである設定電圧と比較することにより印刷欠陥が検知
できることになる。ここにおいて受光用光ファイバはシ
ートの流れ方向と直角の幅方向に密着するように形成さ
れているため、第２図（Ａ）　　、　（Ｂ）に示すよう
に、この受光用光ファイバ層の測光特性は各色（Ｒ，Ｇ
、Ｂ）ごとにシートの流れ方向と直角の幅方向に連続し
て均一な光量Ｑを測光でき、シートの流れに従って印刷
物の印刷面の全面に亘って連続して均一に印刷欠陥を検
知できることになる。

（発明の変形例） 上述の実施例においては、各色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）を例に並
べるような配列にしたが、この実施例の順は自由であり
、どの順に並べても同様な効果を上げることができる。

また、当然モノカラーにおいても適用できることは言う
までもない。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、センサヘッドｌは投
光用光ファイバ及び受光用光ファイバをそれぞれ密着す
るように層状に形成し、積層することにより容易に製造
でき、また、受光用光ファイバが密着して層状に形成さ
れているため、印刷面のシートの流れ方向と直角の幅方
向に対しては連続した一定の光量により一定の特性で測
光でき、微小な印刷欠陥についても適確に検知でき、製
造し易く性能の良い印刷欠陥検知用センサヘッドを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

、！ 第１図（Ａ）−（寺）はこの発明の一実施例を示す図、
第２図（Ａ）、（＋１）はこの発明を説明する図、第３
図（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一応用例を示す図、第４
図（Ａ）、（Ｂ）は印刷欠陥検知装置を説明する図、第
５図、第６図（Ａ）〜（Ｃ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）
は従来のセンサヘッドを示す図である。 １・・・センサヘッド、９・・・印刷物、ｌＯ・・・ベ
ア型カラーセンサ素子、　１１，１２．１３・・・受光
用光ファイバ、　１４Ａ、１４Ｂ、１４０，１４０・・
・投光用光ファイバ、１７・・・ハロゲンランプ、１８
・・・熱線遮蔽板。 出願人代理人　　　安　形　雄　三 某　２　図 吾 も　４　図 （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カラー測光を行なうことにより印刷物の欠陥を検知する
   印刷欠陥検知用センサヘッドにおいて、グラスファイバ
   を複数本用いて層状に形成された複数組の投光用ファイ
   バ層と、グラスファイバを複数本用いて層状に形成され
   、且つ、前記各投光用ファイバ層に隣接するように交互
   に配設された複数組の受光用光ファイバ層とを具え、前
   記積層された投受光部を一体化するようにしたことを特
   徴とする印刷欠陥検知用センサヘッド。