(57)【要約】      （修正有）【課題】紫外線吸収能を有する透明又は半透明のインキにより形成された領域を有する印刷物等を、外乱光の影響を受けることなく良好な品質検査が可能な検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】紫外線吸収能を有する透明又は半透明のインキ等によって形成された印刷領域検査する方法として、印刷領域を透過した光により蛍光増白剤を励起し、可視光の強度を増加することによって検出を良好とした、印刷物の品質検査装置及び品質検査方法に関する技術である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材の一部に、透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を有するシートの品質管理装置であって、
前記シートに３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線による透過光を前記シートに照射する紫外線照射部と、
前記シート全体の紫外線透過画像を取得し、前記紫外線透過画像を蛍光増白剤により青色域の波長域に波長シフトして青色発光画像に変換する青色発光画像変換部と、
前記青色発光画像変換部により変換された前記青色発光画像を検出器により検出する検出部と、
検出した前記青色発光画像と、あらかじめ記録した正規の印刷物の青色発光画像の基準値を比較し、基準値内であれば良と判定し、基準値範囲外であれば不良と判定する判定部を少なくとも有することを特徴とするシートの品質管理装置。
【請求項２】
シートに、透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を検査することを含む品質管理方法であって、
紫外線を照射する光源と蛍光増白剤を含有する紫外―可視変換フィルタの間に前記シートを挟み込み、前記シートの表面又は前記シートの裏面から、３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線を照射し、前記シート全体の紫外線透過画像を表出する照射工程と、
前記照射工程により表出された前記シートの前記紫外線透過画像を、前記紫外―可視変換フィルタによって青色発光画像に変換する変換工程と、
前記変換工程により変換された前記青色発光画像を、前記紫外―可視変換フィルタ上に配置した青色光透過フィルタに投影して前記シートの前記領域を読み取る読取工程と、
前記読取工程により読み取られた前記領域の形状と、基準領域の形状とを比較して良否判定を行う良否判定工程を少なくとも有することを特徴とするシートの品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線吸収能を有する透明又は半透明な材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を有するシートの品質管理装置及び品質管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パール顔料等の紫外線吸収能を有する透明又は半透明の材料（以下「透明性紫外線吸収材料」という。）を基材に印刷、塗布及び蒸着等を行う製造において、当該材料は、透明性が高いため目視による検査が困難であり、機械による品質管理が行われている。
【０００３】
その一例として、パールインキ等の透明性紫外線吸収材料が、３５０ｎｍから４８０ｎｍの波長を透過しにくい特性を利用し、透明性紫外線吸収材料により形成した領域（以下「紫外線吸収領域」という。）の光を紫外線透過フィルタにより取出してパール顔料インキを印刷したシートに照射し、紫外線吸収領域を透過した光を受光素子で検出して、紫外線吸収領域を検出する方法や装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、上述した特性を利用し、紫外線吸収領域を透過した紫外線領域の波長と紫外線領域に含まれる青色光の波長を受光素子で検出して、紫外線吸収領域を検出する方法や装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、光源と受光部を同軸に配置して、反射光により検査を行うシートの監視装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４―２４６７１４号公報
【特許文献２】特開２００７―８７３３３号公報
【特許文献３】特開平９―１３６４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、紫外線吸収領域を透過した微弱な紫外線を大型、かつ、高感度なセンサを使用して検出する必要があるため、装置が複雑化して大型になるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術は、紫外線吸収領域を透過した微弱な青色光と紫外線を検出しているため、紫外線吸収領域のポイントデータの検出はできるが、紫外線吸収能を有する領域の印刷形状、印刷抜け及び汚れ等の画像データの検出は困難であり、また、紫外線を使用しているため、目視による検出は困難であるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３記載の技術は、反射光による検査方法であるため、光源の照射角度に依存し、外乱光の影響を受けやすいという問題があった。
【００１０】
本発明は、これらの課題の解決を目的とするものであり、紫外線吸収領域を透過した微弱な紫外光により可視光を励起して可視光の強度を増加し、外乱光と可視光の干渉を防止することにより、二次元の画像データを検出して紫外線吸収能の領域の形状、印刷抜け及びインキ汚れ等の印刷品質を画像として検査する方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも基材の一部に、透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を有するシートの品質管理装置であって、シートに３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線による透過光をシートに照射する紫外線照射部と、シート全体の紫外線透過画像を取得し、紫外線透過画像を蛍光増白剤により青色域の波長域に波長シフトして青色発光画像に変換する青色発光画像変換部と、青色発光画像変換部により変換された青色発光画像を検出器により検出する検出部と、検出した青色発光画像と、あらかじめ記録した正規の印刷物の青色発光画像の基準値を比較し、基準値内であれば良と判定し、基準値範囲外であれば不良と判定する判定部を少なくとも有することを特徴とするシートの品質管理装置である。
【００１２】
本発明は、シートの透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料を含有するインキを印刷又は塗工により形成した領域を検査することを含む品質管理方法であって、紫外線を照射する光源と蛍光増白剤を含有する紫外―可視変換フィルタの間にシートを挟み込み、シートの表面又はシートの裏面から、３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線を照射し、シート全体の紫外線透過画像を表出する照射工程と、照射工程により表出されたシートの前記紫外線透過画像を、前記紫外―可視変換フィルタによって青色発光画像に変換する変換工程と、変換工程により変換された青色発光画像を、紫外―可視変換フィルタ上に配置した青色光透過フィルタに投影してシートの領域を読み取る読取工程と、読取工程により読み取られた領域の形状と、基準領域の形状とを比較して良否判定を行う良否判定工程を少なくとも有することを特徴とするシートの品質管理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の品質管理装置は、蛍光増白剤を含有する紫外−可視変換フィルタにより紫外線吸収領域を透過した可視光の強度を増加することによって、外乱光の影響を受けず、従来のようなポイント測定ではなく、二次元の画像データを検出することができるため、印刷形状、印刷抜け及び汚れ等の印刷画像品質を検査することができるとともに、簡易な検出器を使用した小型の装置によりシートの品質管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の品質管理装置のブロック図
【図２】本発明の品質管理装置の一例図
【図３】本発明の品質管理方法の工程
【図４】確認用シートのデザイン
【図５】従来の装置構成
【図６】従来技術の透過光の減衰
【図７】本発明の構成図
【図８】本発明の原理の結果
【図９】実施例に用いるシート
【図１０】実施例の装置構成
【図１１】基準シートのＲＧＢ画像
【図１２】基準シートのＢ画像
【図１３】基準シートの濃度断面カーブ
【図１４】実施例の検査領域の分割
【図１５】判定基準値の算出
【図１６】被測定シートのＲＧＢ画像
【図１７】被測定シートの判定結果
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
【００１６】
（透明性紫外線吸収材料）
本発明における品質管理の対象となる透明又は半透明の紫外線吸収能を有する材料である、すなわち、透明性紫外線吸収材料について定義する。本発明における透明性紫外線吸収材料は、紫外線のエネルギーが透明性紫外線吸収材料に照射された際に、透明性紫外線吸収材料の電子に当たって電子エネルギーが上昇することに伴って紫外線が大きく吸収される機能をもつ材料である。
【００１７】
例えば、材料自体が、透明又は半透明であるパール顔料（光輝性材料として酸化チタンをベース材料とした材料）等のように、目視で反射させてみると光干渉によって光輝性を観察することができる光干渉材料、目視で反射させてみても透明であるＩＴＯ（酸化インジウム-錫：Ｉｎ２Ｏ３）、酸化錫(ＳｎＯ２)及び酸化亜鉛(ＺｎＯ)等の導電性透明材料、薄い蒸着を施すことにより透明又は半透明である金属蒸着膜及び酸化物蒸着膜、ナノ材料を分散することにより透明又は半透明である金属ナノ粒子、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ等を分散したインキや接着剤、透明又は半透明の導電性樹脂であるＰｅｄｏｔ等が挙げられる。
【００１８】
本発明の検査対象は、前述した透明性紫外線吸収材料により形成した紫外線吸収領域を有する紙、プラスチック、ゴム及び樹脂等の材料を用いたシート状の試料であり、光干渉材料や導電性透明材料をワニス等に分散させたインキをスクリーン印刷、グラビア印刷及び凹版印刷等によって印刷、塗布及び蒸着等の方法で基材に付与したシートの検査を行う。本発明において、「透明又は半透明」とは、目視で完全透明又は半透明な材料のみでなく、シートを透かした際に下層に印刷された文字や画像が透けて見えればよい。また、紫外線吸収領域とは、文字、図形、絵柄、模様等のみならず、セルロースや樹脂等ように繊維状にした紙、プラスチック、ゴム及び樹脂等の基材に分散させたものも含む。なお、基材は、蛍光増白剤の発光を妨げるものでなければ特に限定されないが、蛍光増白剤が使用されていない紙基材が特に望ましい。
【００１９】
図１は、本発明の品質管理装置の一例を示すブロック図である。本発明の品質管理装置は、シートに紫外線を照射する紫外線照射部（１）と、シートを透過した紫外線によりフィルタに含有されている蛍光増白剤を励起させて青色光の可視光線を発光させて青色光域の可視光線に変換し、シートの紫外線透過画像を青色発光画像に変換する青色発光画像変換部（２）と、青色発光画像変換部（２）により変換された青色発光画像を検出する検出部（３）と、検出した青色発光画像の検出波形の振幅と、あらかじめ記録した青色発光画像の基準画像の振幅を比較して、検出画像の振幅が基準画像の閾値内であるか、否かによりシートの品質管理を行い、判定結果を出力する判定部（４）から成る。
【００２０】
紫外線照射部（１）は、制御部（Ｈ）の制御に従い、（表面又は裏面から）シートに対して紫外線を照射するように調整する。青色発光画像変換部（２）は、蛍光増白剤を含有するフィルタにより形成され、シートを透過した紫外線を可視光に変換する。検出部（３）は、蛍光検出器から成り、制御部（Ｈ）の制御に従い、青色発光画像変換部（２）を介して受光した可視光の波長と強度に応じた検出波形に変換する。なお、検出部（４）には、ノイズ除去フィルタを設けることによって、紫外線照射部（１）により励起して発光された波長のみを透過し、発光以外の外乱光を除去する。制御部（Ｈ）は、紫外線照射部（１）、青色発光画像変換部（２）、検出部（３）及び判定部（４）の各部の制御を行う。
【００２１】
判定部（４）は、演算部（４ａ）と記憶部（４ｂ）、比較部（４ｃ）、出力部（４ｄ）から成る。演算部（４ａ）は、検出部（３）により、あらかじめ基準シートの青色発光画像の波形を検出し、光電変換された波形の振幅と、記憶部（４ｂ）にあらかじめ記録したシートの発光体の基準波形の振幅との差分値を二乗和によって算出し、得られた差分値のずれ幅を許容範囲とする。記憶部（４ｂ）は、シートの発光体の基準波形をあらかじめ記録する。比較部（４ｃ）は、あらかじめ記録した基準波形の振幅パターンと、検出波形の振幅パターンの形状とパターンマッチングさせて、演算部（４ａ）の許容値の範囲内において一致したものを「良」と判定する。また、あらかじめ設定した基準波形を中心として、基準値±誤差として許容範囲を設定し、許容最大値と許容最小値の間に判定対象シートの検出波形が得られれば、判定対象シートは「良」であると判定することもできる。出力部（４ｄ）は、品質管理の結果を出力する。
【００２２】
（品質管理装置）
図２は、本発明の品質管理装置（Ａ１）の一例図である。図２に示すように、本発明の検査装置は、３５０ｎｍから４２０ｎｍの波長域の光を含む紫外線をシート（６）の表面又は裏面から照射する紫外線照射部（１）と、蛍光増白剤を含有する紫外−可視変換フィルタによりシート（６）の紫外線透過画像を青色発光画像に変換する青色発光画像変換部（２）と、受光素子により青色発光画像を検出する検出部（３）と、検出した青色発光画像と、あらかじめ記録した正規のシートの青色発光画像の基準値を比較し、基準値内であれば「良」と判定する判定部（４）から成る。
【００２３】
（紫外線照射部）
紫外線照射部（１）は、３５０ｎｍから４２０ｎｍの波長域の光を含む紫外線をシートの表面又はシートを反転させた裏面から照射する。パールインキ等の透明性紫外線吸収材料に、３５０ｎｍから４２０ｎｍの光を含む紫外線を照射した際に、材料中の電子のエネルギーが上昇するのに伴って紫外線が吸収してとおりぬける特性を利用するためである。紫外線を照射する光源としては、ブラックライトが材料中の電子のエネルギーを十分に上昇できる照射量を有しているため最も適しているが、紫外線ランプ、多数の紫外線ＬＥＤを並べた集合ＬＥＤ等の公知の紫外線光源を使用することができる。集合ＬＥＤの一例としては、ＭＯＲＩＴＥＸ社製の光源ユニット（ＭＬＥＫ―Ａ２３０Ｗ２ＬＲ型）及び９６個（４×２４個）のＬＥＤを配列した紫外線ＬＥＤユニット（ＤＥＢＲＬ―ＣＵＶ１３００００３０型）がある。
【００２４】
（青色発光画像変換部）
青色発光画像変換部（２）は、パールインキ等の光輝性を有する透明性紫外線吸収材料により形成された紫外線吸収領域（７）を透過した微小な３５０ｎｍから４２０ｎｍの波長を、蛍光増白剤（蛍光染料）を含有する紫外−可視変換フィルタにより可視光領域である青色光に変換する。透過した紫外線により蛍光増白剤を励起して、青色光を発光させて可視化させるためである。蛍光増白剤を含有するフィルタは、紙や樹脂基材に蛍光増白剤の膜を塗布したシートでも良いが、好ましくは、塗布ではなく、透明な樹脂材料に蛍光増白剤を分散させ、これを厚さ７０〜１５０μｍに成型したシート（光拡散フィルム：ツジデン社製、ＲＦ７５型）が適している。
【００２５】
なお、蛍光増白剤は、紫外線により青色光の可視光を発光すれば特に限定されず、スチルベン誘導体、ジアミノスチルベンジカルボン酸誘導体、チオフェン誘導体、クマリン誘導体、ピラゾリン誘導体、ビスベンゾオキサゾリル誘導体、ナフタルイミド誘導体及びビススチリルビフェニル誘導体、更には、これらの複合誘導体であるビス（ベンゾオキサゾリル）チオフェン誘導体及びビス（ベンゾオキサゾリル）スチルベン誘導体等の公知の蛍光増白剤を使用することができる。また、青色発光画像変換部（２）に前述した蛍光増白剤の膜を塗布したシートは、シート（６）を透過した光を長波長側の青色光に波長変換して、前述したフィルタ面に青色画像として映し出すこともできる。
【００２６】
（検出部）
検出部（３）は、青色発光画像変換部（２）により可視化した青色発光画像をホトダイオード、ポイントセンサ―等の検出素子、エリアセンサカメラ、ラインセンサカメラ、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラ等の検出機器類で検出する。なお、検出部（３）である検出機器類には、外乱光のＲ（赤色光）成分、Ｇ（緑色光）成分を除去するために青透過フィルタ（図示せず。）を取り付けても良い。検出部（３）に青透過フィルタを取り付けることによって、青色発光画像の検出に不要な波長の光を除去し、精細な青色発光画像を検出することができる。
【００２７】
（判定部）
判定部（４）は、あらかじめ記録した基準画像と検出部（３）により検出された青色発光画像を比較し、パターンマッチング、濃度断面法及び統計処理等の公知の画像処理により比較して良否判定を行う。パターンマッチングの一例としては、基準シートの模様画像データと、検査する二値化処理された被検査シートの模様画像データの二つの画像データをそれぞれｎ×ｍピクセル（ｎ、ｍは１以上の整数）で分割して比較を行い、検査を行う対象ピクセルごとの単位面積あたりを判定し、一致率を、例えば９０パーセント以上を「良」と判定する。なお、この一致率とピクセル単位当りの面積は、適宜定めれば良い。
【００２８】
濃度断面法としては、被検査シートの模様画像データから指定範囲内に対する濃度値（検出画像の輝度）から濃度断面を切り出して、基準シートの模様画像データと比較して数値的に解析して良否判断を行う。また、統計処理の一例としては、基準シートを複数枚測定して統計処理演算を行った上で判定基準値（上限）及び判定基準値（下限）を設定し、判定基準内に該当するか否かにより判定する方法がある。
【００２９】
次に、本発明の品質管理方法について、図３により詳細に説明する。なお、本発明の品質管理方法は、前述した品質管理装置を使用することが望ましいが、これに限定されるものではなく、図３の工程に従って行う。
【００３０】
（品質管理方法）
本発明の品質管理方法は、図３に示すように、紫外線照射部からシートに３８５ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域の光を含む紫外線による透過光を照射する照射工程（Ｓ１）と、青色発光画像変換部によって、シートの紫外線透過画像を青色発光画像に変換する変換工程（Ｓ２）と、検出部により検出された青色発光画像を、青色光透過フィルタに投影してシートの領域を読み取る読取工程（Ｓ３）と、判別部によって、読取工程により読み取られた領域と、基準領域とを比較して良否判定を行う良否判定工程（Ｓ４）を少なくも有する。
【００３１】
（照射工程）
透過光照射工程（Ｓ１）は、３５０ｎｍから４２０ｎｍの波長域の光を含む紫外線をシートに照射し、シートの紫外線透過画像を表出する。
【００３２】
（変換工程）
変換工程（Ｓ２）は、紫外線を照射されたシートの紫外線透過画像を、紫外−可視変換フィルタに含まれる蛍光増白剤を励起させて、可視光領域である青色光を発光させて青色発光画像に変換する。
【００３３】
（読取工程）
読取工程（Ｓ３）は、変換工程（Ｓ２）により可視化した青色発光画像をエリアセンサカメラ、ラインセンサカメラ、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラ等の検出機器類で検出し、青色光透過フィルタに青色発光画像を投影してシートの領域を読み取る。
【００３４】
（良否判定工程）
良否判定工程（Ｓ４）は、読取工程（Ｓ３）により読取られたシートの領域と基準領域を比較し、基準値内であれば「良」と判定し、基準値範囲外であれば「不良」と判定する。なお、良否の判定を行う手段としては、各種フィルタ処理、特徴点抽出及びパターンマッチング等の公知の画像処理手段を使用する。
【００３５】
以下、本発明の原理を検証するため、確認用シート（８）を用いた検証例１及び検証例２について詳細に説明する。
【００３６】
（確認用シート）
検証例における確認用シートは、紫外線吸収材料にパール顔料含有インキを使用した。基材は、蛍光増白剤を配合してない紙基材（紀州上質紙、クリーム色、厚さ約１００μｍ）を使用した。印刷インキは、前述したパール顔料（イリオジン２１１、汎用品）を１０％配合しＵＶスクリーンインキを作製した。図４に示すように、確認用シート（８）は、紫外線吸収領域（７）を四本の太いバーにより基材に印刷した。確認用シート（８）を目視で透かしてみると透明であり、反射させてみるとパール顔料の光輝性を観察することができた。確認用シート（８）を用いて、後述する検証例１及び検証例２を行った。
【００３７】
（検証例１）
図５を用い紫外線ランプのみを用いた公知方式による検証例１の説明を行う。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、簡易的な公知の実験装置を示しており、紫外線照射部（１）として紫外線ランプ、検出部（３）としてデジタルカメラを組み合わせた構成である。紫外線照射部（１）は、東芝社製のＦＬ４ＢＬＢ型の紫外線ランプ（中心波長約３８０ｎｍ、波長帯域約３８５〜４２０nm）を用い、紫外線吸収領域（７）を印刷した確認シート（８）に照射し、検出部（３）及び判定部（４）としては、デジタルカメラ（オリンパス社製、Ｃ４３０型）を使用して紫外線透過画像（１３）の撮影を行った。  
【００３８】
図５（ａ）と図５（ｂ）の実験装置の違いは、図５（ａ）が確認用シート（８）のパール印刷を施した面から紫外線ランプを照射したのに対し、図５（ｂ）は、その反対面から紫外線ランプを照射したものである。その結果、パール印刷の面から照射した場合は、図５（ｃ）に示すように、縞状に印刷した紫外線吸収領域（７）は、パール顔料による減衰が紫外線透過画像（１３）の画像に顕われた。一方、パール印刷の反対面から照射した場合は、図５（ｄ）に示すように、紫外線透過画像（１３）からパール顔料による減衰を確認することができなかった。ここで、パール印刷の面から照射した図５(ｃ)の場合に減衰が得られた理由は、図６ように、紫外線ランプに含まれる青成分が最初にパール顔料に当たって干渉が生じ、その量だけ透過光が減衰するためと考えられる。
【００３９】
（検証例２）
図７及び図８を用い、本発明の原理を検証するために行った検証例２の説明を行う。図７（ａ）は、本発明の効果を数値として測定するための品質管理装置（Ａ２）である。品質管理装置（Ａ２）は、紫外線照射部（１）、青色発光画像変換部（２）、検出部（３）及び判定部（４）から構成した。
【００４０】
紫外線照射部（１）は、前述の東芝社製のＦＬ４ＢＬＢ型を用い、前述した帯域の紫外線を確認シート（８）に照射した。青色発光画像変換部（２）は、光拡散フィルム（ツジデン社製、ＲＦ７５型）を紫外−可視フィルタとした。前述した光拡散フィルムの樹脂材料に混合されている蛍光増白剤が、確認シート（８）を透過した紫外線により励起されて青色光に発光する効果を利用して、紫外線画像を可視光である青色発光画像に変換するためである。
【００４１】
検出部（３）及び判定部（４）としては、デジタルカメラ（オリンパス社製、Ｃ４３０型）を使用して青色発光画像（１４）を撮影した。図７（ｂ）は、品質管理装置（Ａ２）により検出した確認シート（８）の青色発光画像（１４）であり、段落（００３８）にて説明した紫外線透過画像（１３）より鮮明なパール顔料により形成した紫外線吸収領域（７）の減衰画像を検出することができた。
【００４２】
次に、検出部（３）に受光素子として浜松ホトニクス社製、Ｇ７１８９型の受光素子（最大感度波長４７０ｎｍ、感度波長範囲３００〜５８０ｎｍ）を使用し、確認シート（８）の裏面から検出部（３）である受光素子により紫外線吸収領域（７）の一点を測定し、判定部（４）に電圧測定機を使用して、パール顔料による透過光量の減衰を電圧により測定することとした。
【００４３】
測定するサンプルは、パール顔料を印刷した図４の確認用シート（８）と、比較対象物としては、段落（００３７）にて説明した印刷の施されていない紙基材一枚と、当該紙基材を二枚重ね合わせた合計三水準を測定した。図８は、検証例１及び検証例２による測定結果を示す。紙基材二枚の水準を設けたのは、紙基材一枚による光の減衰量を測定した値を上限値として設定し、紙基材二枚による光の減衰量を測定した値を下限値として設定した範囲内に、確認用シート（８）の測定値をプロットする範囲内とするためである。横軸は、三水準のサンプルを示し、縦軸は、図７の装置による検知電圧を示している。グラフをみると、基材一枚の検知電圧が２７.４ｍｖであり、基材二枚の検知電圧が８.３ｍｖであった。なお、確認用シート（８）の検知電圧が１９.１ｍｖであり、基材一枚に対して、パール顔料が印刷されている領域の光が減衰していることを確認することができた。また、紫外線照射部（１）と検出部（３）の間に挟んで測定する際に、パール印刷の面を上に向けても、下に向けても検知電圧は同等であった。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、紫外線吸収領域（７）に紫外線を照射し、青色に変換させて測定することにより、用紙（基材）に対し、紫外線吸収領域（７）の透過レベルが異なることを数値的に検証することができた。次に、確認用シート（８）の搬送速度３０ｃｍ／ｓｅｃにおける出力電圧を測定した。図８（ｂ）に示すように、確認用シート（８）の余白部（１５）においては、検知電圧の減衰がみられず、紫外線吸収領域（７）の幅に応じ検知電圧が余白部（１５）と比べて減衰していることを確認することができた。また、確認用シート（８）の紫外線吸収領域（７）は、四本の太いバーにより形成されているが、紫外線吸収領域（７）を文字、図形及び絵柄等で形成した場合においても、同様に検出することができる。
【００４５】
なお、検証例２では、サンプルの一点をポイント測定したが、次に示す実施例では、画像として検出した例について説明する。
【実施例１】
【００４６】
以下、実施例１の品質管理装置Ａ３について、詳細に説明する。なお、前述した品質管理装置Ａ２と同様な構成については説明を省略し、異なる部分のみ説明するものとする。
【００４７】
（基準シート）
図９(ａ)に示す基準シート（１１）は、透明性紫外線吸収材料としてＩＴＯナノ粒子含有インキを使用し、基材は、透明ＰＥＴフィルム（厚さ１００μｍ）を使用した。透明性紫外線吸収材料の印刷インキは、ＩＴＯナノ粒子（酸化インジウム-錫：Ｉｎ２Ｏ３）を配合した分散液（日立マクセル株式会社製）を８０％とワニスを配合してＵＶスクリーンインキを作製した。基準シート（１０）は、図９(ａ)に示すように、寸法２１×４ｍｍのバーを二本印刷して紫外線吸収領域（７）を作製した。基準シート（１０）は、透かしてみた場合と、反射させた場合のいずれも目視では透明であった。これを、実施例２の検査装置の判定基準として用いた。
【００４８】
（被測定シート）
図９(ｂ)に示す被測定シート（１２）は、印刷時に不良品が発生することを想定し、図９(ａ)に示す基準シート（１０）に人工的な欠損（１３）を施して、図９(ｂ)に示す被測定シート（１２）を作製した。欠損の加工方法は、寸法２１×４ｍｍであるバーの一部分をインキ溶剤で拭き取って、長さ１３ｍｍ程度の印刷欠けを施した。
【００４９】
実施例１の品質管理装置Ａ３は、図１０に示すように、紫外線照射部（１）、青色発光画像変換部（２）、青色透過フィルタ（５）、検出部（３）及び判定部（４）により構成した。青透過フィルタ（５）は、ＬＢＣ４型（ケンコー社製）を使用した。検出部（３）であるデジタルカメラは、ＬＵＭＩＸ（パナソニック製、ＧＸ−１型）を使用した。また、判定部（４）には、ＰＣを使用し、検出した青色発光画像について画像処理を行うことにより判定することとした。
【００５０】
また、図１０に示すように、検出部（３）、青色発光画像変換部（２）及び青色透過フィルタ（５）を遮光フード（９）の中に格納し、外乱光を遮ることで安定した測定を行うこととした。
【００５１】
（判定部）
判定部（４）にて行う画像処理方法ついて、図１１〜図１７を用いて説明する。図１１（ａ）は、図１０の装置を用いて図９(ａ)の基準シート（１０）を検出した青色発光画像（１４）を示しており、ＲＧＢ（赤成分、緑成分及び青成分）を含んだカラー画像（データ形式：ｊｐｅｇ）である。図１１（ａ）の画像は、バー部分と周辺部分のコントラストの差が小さいため、目視による人の判定では、ＩＴＯナノ粒子の印刷された二本バーが確認できるが、このままの画像を画像処理によって印刷品質を検査することは大変困難である。
【００５２】
そこで、画像処理の方法を検討した。公知の画像処理ソフトウエア（ＰＯＰＩＭＡＧＩＮＧ）を用い、図１１(ａ)を色分解した結果、図１１（ｂ）のＲ成分、図１１（ｃ）のＧ成分、図１１（ｄ）のＢ成分の三つの画像が得られた。この三つを比較すると、図１１（ｄ）では、ＩＴＯの二本バーを明確に確認することができたことから、本発明の品質管理方法としては、Ｂ成分の画像（以下「Ｂ画像」という。）を処理して検査する方法を用いることとした。画像を処理する方法としては各種の方法が取り得るが、本実施例では、濃度断面法を用いた方法を次に説明する。なお、以下に説明する画像処理方法における濃度とは、検出画像の輝度をいい、濃度値とは、検出画像の輝度値をいう。
【００５３】
（画像処理方法）
図１２に示すＢ画像（画像サイズ４５９２×３４４８ｐｉｘｅｌ）から、座標(１３２８,１３５２)〜(２７８４,１７６０)のデータを切出して、これを検査領域として設定した。検査領域の演算は、Ｙ軸方向の幅(４０８ｐｉｘｅｌ）を平均演算した値を１ポイントの測定値とし、Ｘ軸方向の左端から右端まで１ｐｉｘｅｌずつ平均演算しながら移動し、検査領域全体の測定を行なった濃度断面カーブを得る。上記演算結果から、図１３に示す濃度断面カーブが得られた（Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分の３つのラインプロファイル）。なお、本実施例では、検出対象が幅の等しい二本バーであるためＹ軸方向の幅を平均演算した値を測定値としたが、検出対象が、文字、図形及び絵柄等（以下「文字等」という。）である場合は、文字等の形状全体をＹ軸方向とＸ軸方向に１ｐｉｘｅｌごと平均演算しながら移動して検出し、文字等の形状全体に濃度平均を測定し、濃度断面カーブを検出する。
【００５４】
ここで、Ｙ軸方向に幅(４０８ｐｉｘｅｌ)を持たせた理由は、ＩＴＯの印刷部分にムラがある場合には安定した測定ができないため、Ｙ軸方向の幅（４０８ｐｉｘｅｌ）のデータの平均をとることとした。図１３をみると、Ｂ成分のカーブは、ＩＴＯ部分と基材部分のレベルに大きな差がみられたが、Ｒ成分及びＣ成分では、大きな差がみられなかった。このことから、本実施例では、Ｂ画像のカーブを用いて画像処理を行って検査することとした。図１４は、図１３からＢ成分の濃度断面カーブを抜き出したグラフを示している。図１４の点線は、画像処理により演算するために検査領域を５つに分割したものである。座標（１４８２〜１７４１）の紫外線吸収領域（７ａ）及び座標（２３５８〜２６６４）の紫外線吸収領域（７ｂ）の二箇所は、印刷のある領域である。余白である印刷のない三箇所は、紫外線吸収領域（７ａ、７ｂ）のコントラストを判断するための基準となる領域であり、合計五箇所を比較して正損を判定するものである。
【００５５】
基準シートから被測定画像を検査する際の判定基準値を導き出す方法について、図１５を用い説明する。図１４の基準画像（Ｂ画像）の濃度断面カーブから、各領域の濃度値を演算した結果、紫外線吸収領域（７ａ）が９７、紫外線吸収領域（７ｂ）が９９、余白が１３３.４であった。紫外線吸収領域（７ａ、７ｂ）と余白の濃度差は、余白から紫外線吸収領域（７ａ、７ｂ）の平均濃度値(紫外線吸収領域（７ａ）と紫外線吸収領域（７ｂ）の平均)を減算した結果、１３３.４−９８＝３６.４（濃度差）が得られた。得られた濃度差３６.４を元にして、被検査物を比較・照合するための判定基準値を決定するが、本実施例では印刷濃度の変動等を加味して判定基準値を１８以上と設定した。ここで、濃度差(３６.４)に対して基準値(１８以上)は、設定の数値として甘いように思えるが、前述した濃度差（３６．４）に対して半分の５０％の量であり、余白(１３３.４)に対して紫外線吸収領域（７ａ、７ｂ）の平均値（９８）は十分な比があるため、検査精度として十分である。次に、本発明の品質管理装置を用い不良品の検査を試行したので、判定に至る処理を図１６、図１７を用いて説明する。
【００５６】
次に、検査における判定の基準値は、基準シート（１０）を測定した結果から基準値（１８以上）に設定し、被測定シート（１２）の検査を行った。図１６(ａ)は、被測定シート（１２）の測定画像を示している。画像処理ソフトウエアを用い、図１６(ａ)を色分解した結果、図１６（ｂ）のＲ成分、図１６（ｃ）のＧ成分、図１６（ｄ）のＢ成分の三つの画像が得られた。図１７(ａ)は、図１６(ｄ)のＢ成分の濃度断面カーブを記載し、また、比較のため、図１４に示した基準画像のＢ成分の濃度断面カーブも記載した。
【００５７】
被測定シート（１２）を測定した結果を図１７(ｂ)に示す。各部位の濃度値は、余白が１８０、紫外線吸収領域（７ｃ）が１３８及び紫外線吸収領域（７ｄ）が１７７であり、バーと余白の濃度差を計算した結果、紫外線吸収領域（７ｃ）の濃度差が４２及び紫外線吸収領域（７ｄ）の濃度差が３であった。次に、判定演算を行った結果、紫外線吸収領域（７ｃ）(濃度差４２)と紫外線吸収領域（７ｄ）(濃度差３)に対して、判定基準値（１８以上）を比較した結果、紫外線吸収領域（７ｃ）は「正」であったが、紫外線吸収領域（７ｄ）は「損」であった。以上のことから、本発明によって、被測定シート（１２）を不良品として判定することができた。  
【符号の説明】
【００５８】
１          紫外線照射部
２          青色発光画像変換部  
３          検出部  
４          判定部  
５          青色透過フィルタ
６          シート
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ          紫外線吸収領域
８          確認用シート
９          遮光フード
１０          基準シート
１１          被測定シート
１２          欠損
１３          紫外線透過画像
１４          青色発光画像
１５          余白
Ａ１、Ａ２、Ａ３          品質管理装置  
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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