(57)【要約】【課題】印刷物の走行速度が最も高速な場合に対応でき、更に走行速度が低下した場合には自動的に走行方向分解能を上げることによって、よりサイズの小さいな欠陥を検出することを可能とした印刷物検査装置を提供する。【解決手段】印刷物を撮像する撮像手段と、絵柄単位毎に信号を発生する第一の信号発生手段と、印刷物の走行に対応して信号を発生する第二の信号発生手段と、前記第二の信号から印刷物の走行速度を検出する速度検出手段と、印刷物の走行速度に対応して前記第二の信号を分周する分周割合を選択する信号分周割合選択手段と、前記信号分周割合選択手段によって得られた分周割合によって前記第二の信号を分周する信号分周手段とを有し、前記第二の信号を分周する信号分周手段によって分周された信号を前記撮像手段の撮像用トリガ信号とすることを特徴とする印刷物検査装置。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一絵柄が繰り返し印刷された印刷物の印刷欠陥を検出する印刷物検査装置であって、印刷物を撮像する撮像手段と、絵柄単位毎に信号を発生する第一の信号発生手段と、印刷物の走行に対応して信号を発生する第二の信号発生手段と、前記第二の信号から印刷物の走行速度を検出する速度検出手段と、印刷物の走行速度に対応して前記第二の信号を分周する分周割合を選択する信号分周割合選択手段と、前記信号分周割合選択手段によって得られた分周割合によって前記第二の信号を分周する信号分周手段とを有し、前記第二の信号を分周する信号分周手段によって分周された信号を前記撮像手段の撮像用トリガ信号とすることを特徴とする印刷物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輪転印刷機で繰り返し同一絵柄が印刷された印刷物の印刷欠陥を検査する印刷物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に輪転印刷機で印刷された印刷物の一例を示す。図１で示される印刷物は、基材１上に同一絵柄２が繰り返し印刷され、同一絵柄２毎にアイマーク３が印刷されている。
【０００３】
図２に印刷物の他の一例を示す。図２に示される印刷物は図１に示されるアイマーク３が印刷されていない印刷物を示す。
【０００４】
図３に一般的に採用されている印刷物検査装置の概略構成を示す。印刷物検査装置では、例えば、図１に示されるようなアイマーク３が印刷された繰り返し同一絵柄が印刷された印刷物を検査する場合は、絵柄が印刷された印刷物１１を照明光源（図示せず）で照明し、繰り返し同一絵柄が印刷された印刷物を検査する場合に一般的に用いられるラインセンサカメラ１４で撮像する。絵柄毎に印刷されたアイマーク１２をマークセンサ１５で検出することによって撮像の頭出しを行い、撮像に用いられるラインセンサカメラ１４が設置された近傍にある印刷物を走行するローラ１３上にロータリーエンコーダ１６を設置し、該ロータリーエンコーダが生成する信号を撮像の開始のトリガ信号（ラインセンサカメラ１４が撮像を開始するための信号）として印刷物をラインセンサカメラ１４で撮像し検査画像を得る。撮像された検査画像は該検査画像以前に撮像した画像を基準画像として画像処理装置１７によって差分比較され、印刷欠陥の検査が行われている。
【０００５】
また、図２に示される印刷物はアイマーク３が印刷されていないが、このような印刷物の場合には絵柄毎に印刷されたアイマーク１２をマークセンサ１５で検出する代わりに繰り返し同一絵柄を印刷する版胴が１回転する毎に発生する版胴の１回転信号を得て撮像の頭出しを行う。
【０００６】
前記ロータリーエンコーダ１６をラインセンサカメラ１４の近傍のローラ上に配するのは、印刷機の走行速度変動の影響を受けずに、精度よく撮像できるようにするために取られる一般的な方法である。
【０００７】
図４は、印刷物をラインセンサカメラ１４で撮像する場合の撮像領域を模式的に示したものである。ロータリーエンコーダ１６が生成する信号を撮像の開始のトリガ信号として、トリガ信号が発生する度にラインセンサカメラ１４によって領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｅ、領域Ｆの画像を撮像し検査画像を得る。
【０００８】
前記、ラインセンサカメラ１４の撮像の開始は、ロータリーエンコーダー１６が生成する信号を得て開始のトリガ信号とするが、該トリガ信号は、予め設定された走行距離を印刷物が走行される度に発生する。前記予め設定される走行距離によって、１撮像画像の印刷物の流れ方向の距離、すなわち検査画像の走行方向の分解能（以下、走行方向分解能と称す）が決まる。ここでは前記走行方向の分解能の単位はｍｍ／ライン、すなわちラインセンサカメラ１４の１つの撮像領域（ライン）の印刷物の走行方向の長さ（ｍｍ）とする。
【０００９】
前記繰り返し同一絵柄を印刷する場合、例えば輪転印刷機においては、一般的に被印刷物の種類の違いや乾燥条件の違い等によって印刷速度（言い換えれば、印刷物の走行速度
）は異なってくるため、撮像のトリガ信号の時間間隔は、印刷物の走行速度に対応して変化する。
【００１０】
例えばラインセンサカメラ１４のラインレート、すなわちクロック周波数（ラインセンサカメラの１画素の画像信号を出力する周波数）を１０ＭＨｚ（メガヘルツ）、画素数１２００画素のラインセンサカメラを用いた場合、１２００画素の画像信号を出力するに要する時間は１２０μｓ（マイクロ秒）となり、図５は印刷物の走行速度と走行方向の分解能の関係を示す図である。例えば、走行方向分解能を０．２ｍｍで撮像するように設定した場合、１００ｍ／ｍｉｎの印刷物の走行速度の時には、撮像のためのトリガ信号の間隔は１２０μｓ（言い換えれば、１００ｍ／ｍｉｎで走行した場合に、０．２ｍｍ走行する時間は１２０μｓである）となり、１２０μｓ毎に印刷物を隙間無く（例えば図４の領域Ａと領域Ｂの境界部分を隙間無く）撮像することが出来るが（図５（ａ−１））、印刷物の走行速度が２００ｍ／ｍｉｎになった場合には、印刷物が０．２ｍｍ走行される時間は６０μｓとなるために、１ラインの撮像が間に合わない（図５（ａ−２））ために撮像できない領域が出来てしまう問題がある。
【００１１】
逆に例えば、走行方向分解能を０．４ｍｍ／ラインで撮像するとすると、２００ｍ／ｍｉｎの印刷物の走行速度の時、１ライン毎の撮像間隔は１２０μｓとなる（図５（ｂ−２））。
この分解能を固定して、１００ｍ／ｍｉｎで撮像すると撮像間隔が２４０μｓとなってしまい（図５（ｂ−２））、走行方向分解能が２倍の撮像画像が得られるにもかかわらず、あえて分解能を落として撮像することになってしまう。
【００１２】
言い換えると、走行方向の分解能の設定を印刷物の走行速度が高速な場合に合わせて設定すると、印刷物の走行速度がそれより低速になった場合は、走行方向分解能が更に高い分解能の検査画像が得ることが出来るにもかかわらず、高速で走行している場合と同じ分解能で検査画像を得る結果となる。
【００１３】
逆に走行方向の分解能の設定を印刷物の走行速度が低速な場合に合わせて設定すると、印刷物の走行速度がそれより高速になった場合は、ラインセンサカメラの撮像速度が間に合わなくなり、１ライン分の画像を撮像できない結果となってしまう。
【００１４】
このため一般的には、前記走行方向の分解能の設定は、撮像できない領域が発生しないように、印刷物の走行速度が最も高速な場合に合わせて設定するか、オペレータよって印刷物の変化に応じて、流れ方向の分解能を設定している。
【００１５】
このため、印刷物が低速で走行されている場合でも、流れ方向が最も高速な場合と同じ分解能で検査が行われる。あるいはオペレータによって印刷物の走行速度の変化に応じて、走行方向の分解能を設定しているが、オペレータの設定間違いによる検査装置の誤動作が発生している。
【００１６】
以下、印刷物を検査する方法の例として、一般的な先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平７−１５９３３８号公報
【特許文献２】特開平８−６５０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記問題を解決するために、印刷物の走行速度が最も高速な場合に対応でき、更に走行速度が低下した場合には自動的に走行方向分解能を上げることによって、よりサイズの小さな欠陥を検出することを可能とした印刷物検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の請求項１に係る発明は、同一絵柄が繰り返し印刷された印刷物の印刷欠陥を検出する印刷物検査装置であって、印刷物を撮像する撮像手段と、絵柄単位毎に信号を発生する第一の信号発生手段と、印刷物の走行に対応して信号を発生する第二の信号発生手段と、前記第二の信号から印刷物の走行速度を検出する速度検出手段と、印刷物の走行速度に対応して前記第二の信号を分周する分周割合を選択する信号分周割合選択手段と、前記信号分周割合選択手段によって得られた分周割合によって前記第二の信号を分周する信号分周手段とを有し、前記第二の信号を分周する信号分周手段によって分周された信号を前記撮像手段の撮像用トリガ信号とすることを特徴とする印刷物検査装置である。
【発明の効果】
【００１９】
印刷物の走行速度を検出し、検出した走行速度によって自動的に走行方向分解能を変えることを可能とすることが出来、それによって、欠陥サイズのさらに小さな欠陥を検出することが可能となり、またオペレータに前記走行方向分解能の設定の負荷をかけることなく、さらにオペレータの誤設定による分解能設定誤りによる検査の誤動作を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る印刷物検査装置の実施形態を説明する。
【００２１】
図６は本発明に係る印刷物検査装置の概略図を示す。同一絵柄が印刷された印刷物２１を撮像する撮像手段であるラインセンサカメラ２３はラインレート２０ＭＨｚ、画素数１０００画素のラインセンサカメラであって、印刷物が紙等の反射物の場合には反射用照明光源（図示せず）によって、または印刷物が透明なフィルムのような透過物の場合には透過用照明光源（図示せず）によって照明された印刷物２１の絵柄を撮像する。同一絵柄が繰り返し印刷された絵柄単位毎に信号を発生する第一の信号発生手段であるマークセンサ２５によってアイマーク２２を検知して印刷物２１を撮像する撮像の頭出しが行われる。ラインセンサカメラ２３の近傍にあるガイドローラ２４に接する印刷物２１上には円周長２００ｍｍのローラがあって、該ローラには１回転あたり４０００パルスを発生する第二の信号発生手段であるロータリーエンコーダ２６が接続されている。該ロータリーエンコーダ２６によって印刷物２１が０．０５ｍｍ走行される度に１パルスの信号（２００ｍｍ／４０００パルス）が発生する。該ロータリーエンコーダ２６が生成する信号を印刷物の走行速度に対応して分周し、分周した信号を撮像の開始のトリガ信号として印刷物をラインセンサカメラ２３で撮像し検査画像を得る。撮像された検査画像は該検査画像以前に撮像した画像を基準画像として画像処理装置２７によって差分比較して、印刷欠陥の検査を行う。
【００２２】
前記差分比較の方法は従来の画像処理技術を適宜採用することが出来る。また、前記ラインセンサカメラ２３のラインレート２０ＭＨz、ローラの円周長２００ｍｍ、ロータリーエンコーダ２６の１回転あたりのパルス数はこの限りではない。
【００２３】
図７は撮像のための撮像用トリガ信号を作る概略ブロック図である。印刷物の第二の信号発生手段であるロータリーエンコーダからのロータリーエンコーダ信号３１が速度検出手段である速度検出部３２に入力されて印刷物の走行速度が検出され、前記検出された印刷物の走行速度に対応して前記ロータリーエンコーダ信号３１を分周する分周割合を選択する信号分周割合選択手段である分周割合選択部３３で選択された分周割合３４によって前記ロータリーエンコーダ信号３１を分周する信号分周手段である分周部３５で前記ロータリーエンコーダ信号３１を分周して撮像用トリガ信号３０を生成する。
【００２４】
速度検出の頻度は例えば、１分毎、１０分毎等に適宜選択することが出来、撮像用トリガ信号を生成した後は、次の速度検出が行われるまで同じ分周割合で分周された撮像用トリガ信号によって印刷物は撮像される。
【００２５】
印刷途中での速度検出によって分周割合が変わった場合には、検査画像と基準画像の走行方向の分解能が異なるために差分比較が出来ないので、分周割合が変わった直後の検査画像は新たな基準画像として採用される。
【００２６】
図８の速度検出部３２を用いて速度検出をする方法を説明する。１６進カウンター（１）３６にタイマー３７から１ｍｓ（ミリ秒）の信号とロータリーエンコーダ信号３１が入力され、１ｍｓの間にロータリーエンコーダ信号３１のパルスがいくつ入力されるかで速度検出を行う。ロータリーエンコーダ信号３１が２パルス入力される毎に出力Ａ１からはカウンター信号が出力され、同様に出力Ｂ１からは４パルス毎に、出力Ｃ１からは８パルス毎に、出力Ｄ１からは１６パルス毎にカウンター信号が出力される。出力Ｄ１から出力されるカウンター信号を更に１６進カウンター（２）３８に入力する。１６進カウンター（２）３８の出力Ａ２からはロータリーエンコーダ信号３１が３２パルス入力される毎にカウンター信号が出力され、同様に出力Ｂ２からは６４パルス毎に、出力Ｃ２からは１２８パルス毎に、出力Ｄ１からは２５６パルス毎にカウンター信号が出力される。ここで１６進カウンター（２）の出力Ａ２は印刷物が３２＊０．０５ｍｍ／１ｍｓ＝１．６ｍｍ／１ｍｓ、すなわち１．６ｍ／ｓ（９６ｍ／ｍｉｎ）以上の走行速度の場合に出力される。同様に１６進カウンター（２）の出力Ｂ２は１９２ｍ／ｍｉｎ以上、出力Ｃ２は３８４ｍ／ｍｉｎ以上、出力Ｄ２は７６８ｍ／ｍｉｎ以上の走行速度に達すると出力される。
【００２７】
図９に分周割合選択部３３を示す。前記１６進カウンター（２）３８の出力信号（出力Ａ２、出力Ｂ２、出力Ｃ２出力Ｄ２）は分周割合選択部３９に入力される。分周割合選択部３９では出力Ｄ２から順次出力Ｃ２、出力Ｂ２、出力Ａ２から入力される信号があるかどうかを検知する。出力Ｄ２からの入力信号があった場合は１／１６の分周割合３９が選択され、出力Ｄ２からの入力信号が無く出力Ｃ２からの入力信号があった場合は１／８の分周割合３９が選択され、出力Ｄ２及び出力Ｃ２からの入力信号が無く出力Ｂ２からの入力信号があった場合は１／４の分周割合３９が選択され、出力Ｄ２、出力Ｃ２、及び出力Ｂ２からの入力信号が無く出力Ａ２からの入力信号があった場合は１／２の分周割合３９が選択される。また、出力Ｄ２から出力Ａ２のいずれの入力信号が無かった場合は分周割合３９は１／１を選択する。
【００２８】
前記速度検出部３２や分周割合選択部３３はロジック回路によって構成することが出来るが、これに限るものではない。
【００２９】
図１０は分周部３５で分周された信号の一部を示し、エンコーダ信号を１／２分周と１／４分周した信号の例であって、撮像用トリガ信号としてとして使われる。
【００３０】
以上によって撮像される印刷物の走行方向分解能は、走行速度が７６８ｍ／ｍｉｎ以上の場合は０．０５＊１６＝０．８ｍｍ／ライン、７６８ｍ／ｍｉｎ以下３８４ｍ／ｍｉｎ以上の場合は０．４ｍｍ／ライン、３８４ｍ／ｍｉｎ以下１９２ｍ／ｍｉｎ以上の場合は０．２ｍｍ／ライン、１９２ｍ／ｍｉｎ以下９６ｍ／ｍｉｎ以上の場合は０．１ｍｍ／ライン、９６ｍ／ｍｉｎ以下では０．０５ｍｍ／ラインとなり、走行速度が低下した場合には、走行方向分解能をあげて検査することが出来る。
【００３１】
但し、前記実施の形態においては９６０ｍ／ｍｉｎ以上ではラインセンサカメラの撮像速度が間に合わなくなるので、１ライン分の画像を撮像できない。従って、９６０ｍ／ｍｉｎ以下の速度に適用し、それを超える速度の場合は、走行方向分解能を下げるか、もし
くは、ラインレートが更に高いラインセンサカメラを用いることが出来る。
【００３２】
以上のように本発明によれば、印刷物の走行速度を検出し、検出した走行速度によって走行方向分解能を自動的に変えることによって、欠陥サイズが小さな欠陥を検出することが可能となり、また前記走行方向分解能を自動切換えを可能にしたことによって、オペレータに設定の負荷をかけることなく、さらにオペレータの誤設定による分解能設定誤りによる検査の誤動作を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】輪転印刷機で印刷された印刷物の一例を示す図
【図２】印刷物の他の一例を示す図
【図３】一般的に採用されている印刷物検査装置の概略構成を示す図
【図４】印刷物をラインセンサカメラで撮像する場合の撮像領域を模式的に示した図
【図５】印刷物の走行速度と走行方向分解能の関係を示す図（ａ−１）は走行方向分解能を０．２ｍｍに設定し、１００ｍ／ｍｉｎの走行速度の場合を示す。（ａ−２）は走行方向分解能を０．２ｍｍに設定し、２００ｍ／ｍｉｎの走行速度の場合を示す。（ｂ−１）は走行方向分解能を０．４ｍｍに設定し、２００ｍ／ｍｉｎの走行速度の場合を示す。（ｂ−２）は走行方向分解能を０．４ｍｍに設定し、１００ｍ／ｍｉｎの走行速度の場合を示す。
【図６】本発明に係る印刷物検査装置の概略図
【図７】本発明に係る撮像用トリガ信号を作る概略ブロック図
【図８】本発明に係る速度検出をする速度検出部を説明する図
【図９】本発明に係る分周割合選択部を説明する図
【図１０】本発明に係る分周部で分周された信号の一部を示す図
【符号の説明】
【００３４】
１・・・基材
２・・・同一絵柄
３・・・アイマーク
１１・・・印刷物
１２・・・アイマーク
１３・・・ローラ
１４・・・ラインセンサカメラ
１５・・・マークセンサ
１６・・・ロータリーエンコーダ
１７・・・画像処理装置
２１・・・印刷物
２２・・・アイマーク
２３・・・ラインセンサカメラ
２４・・・ガイドローラ
２５・・・マークセンサ
２６・・・ロータリーエンコーダ
２７・・・画像処理装置
３０・・・撮像用トリガ信号
３１・・・ロータリーエンコーダ信号
３２・・・速度検出部
３３・・・分周割合選択部
３４・・・分周割合
３５・・・分周部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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