JPS63111057A - 印刷品質検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は巻取り紙印１１１鏝において印刷中の印刷物
の絵柄をラインセンサで入力し、基準の絵柄信号と比較
することにより印刷物の品質をインラインで検査する印
刷品質検査装置に係り、特に検査の際に巻取り紙の蛇行
によるラインセンサの走査方向における絵柄信号の位相
ずれを補正する印刷品質検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、印刷物の印刷欠陥（油汚れ、裏うつり、こすれ、
ヒッキ、ダブリ、濃度むら、見当ずれ、色調不良、シワ
等）の有無の検査はオペレータによる抜取り検査が主流
であった。しかし、このような抜取り検査はオフライン
であり全ての印刷物を検査できず、印刷欠陥が見落とさ
れることがあった。そこで、印刷中の全ての印刷物の品
質を客観的に評価するため、印刷速度に同期したストロ
ボ照明を行なったり、高速で同期回転するミラーを用い
たりして印刷走行中の印刷物を静止画として評価しよう
とする試みが行われている。しかし、この方法において
も、品質の検査はオペレータの判断に依存している。こ
れは、印刷物が１点１点絵柄が違うことや、印刷物にお
ける検査項目が人間の視角に頼らざるを得ない微妙な差
を問題にしていると考えられていたからである。

また、印刷物の絵柄と同時にカラーバッチを印刷し、カ
ラーパッチの検査を自動化して行なうことにより印刷物
の検査を代行させようとする試みが行われている。しか
し、この方法では印刷欠陥が絵柄部に生じた場合、それ
を見逃してしまうことになり、検査装置の機能を十分果
たしているとは言えなかった。

近年、本願出願人による特願昭５７−２２０５１５号に
記載の「印刷物検査装置」に見られるように、印刷物の
検査をラインセンサを用いて行なうシステムが提案され
ている。このシステムは印刷中の巻取り紙上の絵柄を所
定間隔毎にサンプリングし、絵柄を１ライン毎の濃淡信
号として入力し、これを絵柄の各ライン毎の濃淡信号と
して入力し、これを絵柄の各ライン毎の基準信号と比較
することにより印刷物の欠陥を検査する。このサンプリ
ング／検査タイミングは印刷機中のいずれかのローラに
取付けられたロータリエンコーダからの信号により制御
されている。このシステムは印刷物の絵柄自体をインラ
インで自動検査できるので、前述の欠点がなく、検査装
置として優れている。

ところで、印刷機は断裁された１枚１枚の紙を使用する
枚葉印刷機と、巻取り心棒に巻かれた巻取り紙を使用す
る巻取り紙印刷機とに分類される。

後者は一般に輪転印刷機として知られている。上述のシ
ステムがこの輪転印刷機に適応される場合、印刷物の絵
柄を１ライン毎の画像信号として入力するサンプリング
の開始は実際の印刷物の絵柄や同時に印刷されたスター
トマークを利用し、１枚毎のサンプリング開始を同一位
置で行なっている。

また、各ライン毎のサンプリングタイミングの制御はロ
ータリエンコーダからの信号により制御されている。こ
のサンプリングタイミングの同期精度の確保は、検査装
置の検査精度の向上につながる。すなわち、画像信号入
力によって得た画素単位の画像データが１枚１枚場所的
に異なる絵柄部分を意味していては検査は不可能になる
。

ここで、印刷物の走行方向（以下、流れ方向）に関する
サンプリングタイミングの同期精度の確保については、
本願出願人による特願昭５８−１７２７７７号、特願昭
ＧＯ−２５７７９７号の発明を利用すれば問題なく解決
できる。

しかし、これらの発明は流れ方向に直交する方向、すな
わちラインセンサの走査方向（以下、走査方向）に関す
る同期精度の確保については述べられていない。

走査方向における同期精度の確保を阻害する主な原因と
しては印刷用紙の蛇行がある。

走査方向に関する同期精度の確保については特開昭５９
−４０２４１号による発明がある。ここでは、画像デー
タを走査方向にラインセンサの画素単位でシフトして検
査を行なう方法が提案されている。

一般に、検査源のラインセンサの１画素当りの視野寸法
は１〜２１１ｍ角に設定することが多い。このため、印
刷用紙の蛇行による走査方向の絵柄のずれ世が１〜２　
ｍｍ以上ある場合にはこの発明は有効である。

しかしながら、実際の輪転印刷機には紙の蛇行を防ぐた
めの制御装置が取付けられており、走査方向における絵
柄のずれ量はピーク・ツー・ピーク値で０．４〜０．５
■と非常に小さく、前記した発明は全く効果がない。こ
の０．４〜０．５　ｍｍの走査方向における絵柄のずれ
は大まかな検査を行なう場合には余り問題にならないが
、０．１〜０．２■の見当不良やダブり等を発見するよ
うな高精度の検査を行なうためには、走査方向の同期精
度をさらに向上する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
巻取り紙印刷機に用いられ、ラインセンサにより印刷物
の各絵柄を１ライン毎に入力し、基準の画像と比較する
ことにより印刷物の品質を検査する印刷品質検査装置に
おいて、ラインセンサの入力の際の走査方向における位
相ずれを簡単な構成で、精度良く防止することをその目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による印刷品質検査装置は巻取り紙上に絵柄と
ともに印刷されたスタートマークからの画像信号に基づ
いて走査方向における画素サイズ以下の巻取り紙の走行
ずれを検出する手段と、検出したずれ量に応じて印刷用
紙の蛇行を制御する手段とを具備する。

〔作用〕

この発明による印刷品質検査装置によれば、印刷用紙の
走査方向の絵柄のずれを、実際に印刷された絵柄の位置
から測定し、ずれに応じて印刷用紙の蛇行を制御するた
めの精度良い印刷物の品質検査が可能となる。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの発明による印刷品質検査装置の
一実施例を説明する。

第１図は一実施例の全体を示す概略図である。

ここで、オフセット輪転印刷機に適応された実施例につ
いて説明する。ロール状の巻取り紙が給紙ユニット１０
から印刷ユニット１２に供給され、墨、藍、赤、黄の各
色の絵柄が順次印刷される。印刷ユニット１２は各色毎
の印刷ユニットに細分されていて、それぞれの印刷ユニ
ットは版胴１４、ブランケット胴１６．１８、版胴２０
がらなり、ブランケット胴１６．１８の間に巻取り紙が
供給され、紙の両面が同時に印刷される。給紙ユニット
１０と印刷ユニット１２の間に第１の蛇行制御部６６が
設けられる。

第１の蛇行制御部６６の詳細を第２図に示す。巻取り紙
の走行方向に沿って一対の蛇行制御ローラ１０．７２が
並設され、これらの蛇行制御ローラ対７０．７２は制御
モータ７４により同時に傾けられ、巻取り紙の走行位置
を左右に調整できるようになっている。制御モータ１４
の回転角度は巻取り紙の走行方向のエツジに相当・する
位置に設けられた光学センサ７６の出力に基づいてコン
トローラ７８により決定される。

印刷ユニット１２から送出された巻取り紙はドライヤ３
０、クーリング（冷却）部３２、ウェブバス３４、折り
装置３６を介して排出される。

ウェブバス３４の一部に迂回路３８が形成され、迂回路
３８中にフリーのガイドローラ（以下フリーローラと称
する）４０が設けられ、巻取り紙がフリーローラ４０を
抱込むように巻かれている。フリーローラ４０と同軸に
ロータリエンコーダ４２が取付けられている。ロータリ
エンコーダ４２はフリーローラ４０の１回転毎に多数（
−例として１５００）のパルス信号を発生する。このパ
ルス信号はタイミングパルスとして印刷欠陥検出回路４
４に供給される。光源４６からの照明光が光フアイバア
レイ４８を介して照射されている。光源４６としてはキ
セノンランプが用いられている。光フアイバアレイ４８
は照明光を印刷物の左右方向に沿った帯状光線に変換す
るものである。

フリーローラ４０上にはラインセンサ５０、ビームセン
サ５２が設けられる。ラインセンサ５０は受光素子とし
て電荷結合素子（ＣＯＤ）を用いている。

ビームセンサ５２は反射型のビームセンサからなる。

ラインセンサ５０、ビームセンサ５２の出力信号が印刷
欠陥検出回路４４に供給される。

第３図はランセンサ５０とビームセンサ５２の読取る対
象を示す図である。巻取り紙上には各絵柄５６が連続し
て印刷されている。各絵柄５６の印刷開始位置にはスタ
ートマーク５８が印刷されている。スタートマーク５８
の印刷位置は各絵柄５６の側端余白部であり、各絵柄５
６の上辺６０に対して印刷物の搬送方向Ａにおいて僅か
に上流位置、もしくは同位置である。また、スタートマ
ーク５８は走査方向に沿った部分と流れ方向に沿った部
分とからなる。

ビームセンサ５２はスタートマーク５８の流れ方向のエ
ツジを検出すると、スタートパルスを印刷欠陥検出回路
４４に供給する。

ラインセンサ５０は各絵柄５６を印刷物の左右方向の１
ライン毎に読取り、濃淡レベルに応じた画像信号として
印刷欠陥検出回路４４に供給する。印刷欠陥検出回路４
４はスタートパルスにより流れ方向の同期をとってライ
ンセンサ５０の出力を読込む。

ラインセンサ５０の出力はロータリエンコーダ４２から
のタイミングパルスによりサンプリングされ、各画素毎
の信号として印刷穴”陥検出回路４４に読込まれる。

印刷欠陥検出回路４４は動作開始時に良好な印刷絵柄の
画像信号を基準信号として入力しておいて、各絵柄の入
力画像信号を基準信号と比較することにより、各絵柄の
印刷品質を検査する。

フリーローラ４０の直前に第２の蛇行制御部６８が設け
られる。第２の蛇行制御部６８は第２図に示した第１の
蛇行制御部６６とほとんど同じ構成であるが、巻取り紙
の走行方向のエツジを検出する光学センサ７６が省略さ
れ、代わりにラインセンサ５０、ビームセンサ５２から
の信号がコントローラ８０に供給され、この信号に基づ
いて制御モータ８２が制御され、一対の蛇行１ｉＩＪ１
１ローラ８４．８６が傾けられる。

次に、この実施例の動作を説明する。この実施例は前述
した特願昭６０−２５７７９７号の発明と同様に、各絵
柄の入力画像信号を基準信号と比較することにより、各
絵柄の印刷品質を検査する。各絵柄の入力タイミングは
流れ方向について−は、前述した特願昭６０−２５７７
９７号の発明と同様に、ビームセンサ５２からのスター
トパルスに、より同期をとることにより、充分＾い精度
が確保される。

走査方向における各絵柄の入力タイミングは次のように
して同期がとられている。第３因に示したようにスター
トマーク５８は走査方向に沿った部分と流れ方向に沿っ
た部分とからなるので、ビームセンサ５２によりスター
トマーク５８の流れ方向のエツジを検出し、ラインセン
サ５０の出力のサンプリングを開始してから数ラインま
での画像信号の中には、スタートマーク５８のうちの流
れ方向に沿った部分を含むので、これにより走査方向の
同期を取ることが可能である。

第４図にスタートパルスによるサンプリング開始後２ラ
イン目のスタートマーク部付近のディジタル化された画
像信号の一例を示す。Ｘ軸は画素番号、ｙ軸は画像信号
を示し、画像信号は８ビツトでＡ／Ｄ変換されるため、
Ｏ〜２５５の値となる。

ここで、白紙部はど画像信号の値は大きく、黒色で印刷
されたスタートマーク部の画像信号の値は小さい。

第４図の例では、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２番目の画素は白紙
部に対応し、ｎ＋４、ｎ＋５、ｎ＋６番目の画素はスタ
ートマークの黒インキで印刷された部分に対応し、ｎ＋
３番目の画素は白紙とスタートマークの境界部分に対応
してい番。

ここで、白紙とスタートマークの境界部分に対応した画
素の画素番号を決定するためには、あらかじめ、印刷物
にスタートマークを印刷する位置をおおよそ決めておい
て、複数個（１０〜２０画素）の候補画素から白紙の画
像信号レベルの平均値とスタートマークの信号レベルの
平均値のどちらにも属さない画素を選べばよい。検査様
で基準画像となる画像データを取込んだ時のエツジに対
応する画素番号をＮＳとする。また、基準となる画像デ
ータにおいて、画素ＮＳの画像データの値をＬＳとする
。画素の走査方向の寸法をｐｘとする。

次に、検査中のｉ枚目の画素ＮＳの画像データの値をｌ
−ｉとする。以上から、ｉ枚目の画像データの走査方向
への基準画像との位相ずれ量Δｐｘ＆よ次のように表わ
される。

Δｐｘ　−Ｐｘ　・（Ｌｉ　−ＬＳ　）／（ＬＷ−Ｌｂ
）　　　・・・（１） ここで、ＬＷは白紙の平均レベル、ｌｂはスタートマー
クの平均レベルである。一画素番号の増える方向を正と
する。

このため、第２蛇行制御部６８により−ΔＰｘ分だけ印
刷用紙を走査方向に移動すれば検査画像の走査方向にお
ける同期性は充分高い精度で確保される。

この原理に基づいて位相ずれ量ΔＰｘを求めるコントロ
ーラ８０の動作を第５図のフローチャートを参照して説
明する。このフローチャートはビームセンサ５２からの
スタートパルスが入力されると、開始される。ステップ
Ｓ１において、サンプリング開始後のに番目のラインの
画像データをバッファに読込む。ここで、ｋ−２〜５が
適当である。

ステップＳ２で、ｋライン目のデータの１番目から１個
の画素の画像データを別のバッファに読込む。ここで、
１はスタートマークの位置から決定され、ｊは１０〜２
０が適当である。

ステップＳ３で、白紙部の画像データの平均値１ｗを算
出する。平均値ＬＷの算出にはｉ−ｉ＋ｊ番目の画素の
画像データの内一定の値を越えた値の単純平均の計算を
行なえばよい。通常、白紙レベルは光量飽和による画像
データの異常を避けるため、フルレンジ２６６階調の場
合、約２００となるように設定する。これにより、白紙
部に対する同値は約１８０が適当となる。同様に、ステ
ップＳ４でスタートマークの黒インキの部分の画像デー
タの平均値Ｌｂを算出する。この時に、同値は約３０が
適当である。

ステップＳ５で、処理中のデータが基準データか検査デ
ータかを判断する。処理中のデータが基準データの場合
は、ステップＳ６に示すように、エツジ画素の画素番号
Ｎｓを決定する。ここで、前述の白紙部及びスタートマ
ーク部に含まれない画素が１つだけなら、簡単に画素番
号ＮＳは決定できる。しかし、光学的なぼけや、ＣＯＤ
の転送もれによって、エツジ画素の候補が複数画素にな
る場合がある。２つの候補が残った場合には、ｍＷ及び
Ｌｂとの差を求め、差が大きい方の画素の画素番号をＮ
Ｓとする。もし、３つの候補が残った場合には、真中の
画素をエツジ画素とする。

ステップＳ７で、決定された画素番号ＮＳの画像データ
ＬＳを記憶する。

処理中のデータが検査データの場合は、ステップＳ８に
示すように、記憶されたＮＳとＬＳとを読出す。ステッ
プＳ９で、画素番号ＮＳの検査データ１−ｉを読込む。

ステップＳ１０で、前述した（１）式に基づいてΔｐｘ
を計算する。

ここで、前述したように候補が３つ以上ある場合は、Ｌ
ＷとＬｂの代わりにＮｓ−１、Ｎｓ　１番目の画像デー
タを用いた方が精度は向上する。

従来の蛇行制御装置の検出部における分解能は０．１〜
０．２　ａｓｓ程度であり、本発明では画素をおよそ１
１角とすると、理論上１２５６　ｇａｍの分解能となり
、大幅に蛇行制御の検出精度が向上する。

ステップＳ１１で、検出した絵柄の走査方向のずれ量に
応じた制御信号を制御モータ８２に供給し、巻取り紙の
蛇行を直す。この後、動作は印刷欠陥検出回路４４によ
る印刷品質の検査に移る。

以上説明したように、この実施例によれば非常に高精度
に巻取り紙の蛇行を制御でき、流れ方向、走査方向とも
に同期をとって各絵柄を入力でき、精度良く印刷品質の
検査ができる。なお、蛇行制御はマイクロコンピュータ
を利用したプログラムによる制御として説明したが、同
等の機能を回路構成により実現してもよい。さらに、巻
取り紙の蛇行制御部は上述の例に限定されずに、独自の
制ｒａｍｓを付加してもよい。

ただし、（１）式によれば１画素の走査方向の長さより
大きい位相のずれは１回の制御では補正できない。例よ
ば巻取り紙を自動的に継ぐ場合等、印刷用紙が画素サイ
ズ（１〜２＋ｎ）以上に動く場合があるが、この場合は
、前述した方法で選定したエツジ番号が基準データと異
なるので、画素番号によって移動方向と移動量を決定し
てもよい。

あるいは、エツジ画素番号が異なる場合は、検査を中断
して、印刷用紙の蛇行制御を従来の蛇行制御装置に任せ
てもよい。もちろん、この場合も複数の絵柄にわたって
第５図のフローチャートの動作を実行すれば、補正は可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、簡単な構成で精
度良く走査方向に印刷用紙の蛇行を制御して印刷物の品
質検査を行なうことができる巻取り紙印刷線用の印刷品
質検査装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による印刷品質検査装置の一実施例の
ブロック図、第２図は第１図中の蛇行制御部の具体的な
構成を示す斜視図、第３図はうインセンサ、ビームセン
サとスタートマークの関係を示す説明図、第４図はスタ
ートマーク近傍の画像信号の状態を示すモデル図、第５
図はこの実施例の動作を示すフローチャートである。 ３４・・・ウェブバス ４０・・・フリーローラ ４４・・・印刷欠陥検出回路 ５０・・・ラインセンサ ５２・・・ビームセンサ ６６．６８・・・蛇行制御部 ８０・・・コントローラ ８２・・・制御モータ ８４．８６・・・蛇行制御ローラ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻取り紙上に絵柄を連続して印刷する巻取り紙印刷機に
   用いられ、各絵柄の先頭に予め印刷されたスタートマー
   クを印刷物の走行中に検出してスタートパルスを発生す
   る手段と、前記スタートパルスの発生に基づいて各絵柄
   の画像信号を入力し、基準の画像信号と比較し各絵柄の
   印刷品質の検査を行なう手段と、入力した画像信号中の
   スタートマークの巻取り紙の幅方向のエッジ位置を検出
   し、巻取り紙の幅方向の位相ずれ量を演算し、演算結果
   に基づいて巻取り紙の蛇行制御信号を発生する手段を具
   備することを特徴とする印刷品質検査装置。