(57)【要約】【課題】ニス等の透明部材が塗工された印刷物に対し、その塗工状態を監視可能な印刷物監視装置を提供する。【解決手段】印刷物監視装置１は、印刷物２の表面に平行に配置したＬＥＤ群２２が設けられたニス監視用照明ユニット２０と、ニス監視用照明ユニット２０の中央の穴に、印刷物２の表面に垂直な軸を光軸とするレンズ４１を挿入したカメラ４０とを備える。印刷物２に塗工された透明部材を監視する場合、ニス監視用照明ユニット２０のＬＥＤ群２２からの光が、所定の指向性にて印刷物２の表面へ照射される。印刷物２からの正反射光の多くはレンズ４１に取り込まれない。これは、ニス監視用照明ユニット２０の中央にはレンズ４１が設けられており、その周囲にＬＥＤ群２２が存在するため、印刷物２上のカメラ視野領域内における透明部材からの正反射光が、レンズ４１に取り込まれ難くなり、正反射光を抑えることができるからである。【選択図】図４
2014013152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置から監視対象の印刷物へ光を照射し、前記印刷物の反射光により印刷物を撮像する印刷物監視装置において、
前記印刷物の表面に対向した基板を備え、前記基板の中央に丸穴が設けられ、前記丸穴の周囲の基板上に複数のＬＥＤを備えた第１の照明装置と、
前記第１の照明装置に設けられた丸穴にレンズを配置し、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像する撮像装置と、
を備えたことを特徴とする印刷物監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷物監視装置において、
前記第１の照明装置に備えた基板は、前記印刷物の表面に対向すると共に、当該基板の面が前記印刷物の表面に平行になるように配置され、
前記レンズは、前記撮像装置による撮像角度が前記印刷物に対して垂直になるように配置されたことを特徴とする印刷物監視装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の印刷物監視装置において、
さらに、前記第１の照明装置と前記印刷物との間で、前記第１の照明装置に備えた基板の面及び前記印刷物の表面に対向すると共に、中央に丸穴が設けられた偏光板を備え、
前記撮像装置は、
前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が前記偏光板にて拡散して前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を、前記偏光板に設けられた丸穴を通過して前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像することを特徴とする印刷物監視装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の印刷物監視装置において、
さらに、前記印刷物の表面に対して所定の傾斜角度の位置に設けられ、複数のＬＥＤを備えた第２の照明装置を備え、
前記撮像装置は、
前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像する場合、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、
前記印刷物に印刷された印刷柄の印刷状態を撮像する場合、前記第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込むことを特徴とする印刷物監視装置。
【請求項５】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の印刷物監視装置において、
さらに、前記印刷物の表面に対して所定の傾斜角度の位置に設けられ、複数のＬＥＤを備えた第２の照明装置、及び、
前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤ及び第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤにより照射される光の照度をそれぞれ調整する調光手段を備え、
前記撮像装置は、
前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光であって、前記調光手段により照度が調整された光が前記印刷物へ照射されると共に、前記第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光であって、前記調光手段により照度が調整された光が前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像することを特徴とする印刷物監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な部材が塗工された印刷物を監視する印刷物監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷物に印刷された文字、絵柄等の印刷柄、または印刷物に付着した異物等をカメラにて撮像することにより監視し、印刷物の品質を検査する装置が知られている。この印刷物監視装置は、文字等が印刷された印刷物の表面に光を照射する照明装置と、印刷物を撮像するカメラとを備えて構成され、印刷物の品質を自動的に検査するためには、さらに、カメラにより撮像された画像に基づいて、印刷柄が印刷物上の所定位置に印刷されているか等を検査する画像処理装置を備えて構成される。この印刷物監視装置によれば、印刷作業中の印刷物の表面状態を、印刷の最終工程に設置されたカメラを用いて監視することができる。
【０００３】
例えば、印刷物を浮き彫り加工した文字（エンボス文字）の検査を行う印刷物監視装置が知られている（特許文献１を参照）。この印刷物監視装置は、被膜層で覆われた印刷物に対し、所定の傾斜角にてカメラを配置すると共に、照射される光が印刷物上の被膜層に全反射するように、入射角度の光路上の近傍位置に照明装置を配置するようにしたものである。これにより、エンボス文字以外の部分は、光が被膜層に全反射されて高輝度の白色の画像となり、エンボス文字の部分は、光が乱反射されて低輝度の黒点の画像となるから、エンボス文字の識別を確実に行うことができる。
【０００４】
また、印刷物の表面のしわ、異物の付着等による凹凸不良を検査する印刷物監視装置も知られている（特許文献２を参照）。この印刷物監視装置は、印刷物の表面に対し所定の傾斜角にて１次元ＣＣＤカメラ及び照明装置を配置し、１次元ＣＣＤカメラにより撮像された１次元画像から２次元画像を生成する。そして、２次元画像に直線状の暗点を検出したときに、印刷物の凹凸不良を判定する。
【０００５】
このような印刷物監視装置を用いることにより、印刷物に印刷された文字等の印刷柄、または印刷物に付着した異物等をカメラにて撮像して監視し、印刷物の表面状態を検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１７２３９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７０８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、印刷物がポスター等の場合、その強度を増す目的で、ニス等の透明な部材を塗工する等、印刷物の一部の表面に加工処理を施すことがある。例えば、印刷物をＰＰ加工することにより、印刷物の強度を増すことができると共に、印刷物の表面の光沢を強くし、耐水性を向上させることができる。ＰＰ加工とは、印刷物の表面をビニールコーティングする加工方式である。また、印刷物をマットニス加工することにより、ＰＰ加工よりも光沢を抑えることができ、表面の艶を抑えた質感を得ることができる。オーバープリントワニスは、マットニス加工に用いる部材の一種であり、印刷物に光沢をつけたり、表面を保護して耐摩擦性を向上させたりすることができる。
【０００８】
このようなニス等の透明部材が塗工された印刷物を監視するために、前述の印刷物監視装置を用いることが想定される。しかしながら、印刷物に塗工されたニス等は透明であり、文字等の印刷柄とは異なるから、前述の印刷物監視装置では、印刷物に塗工されたニス等の透明部材の塗工状態について、確実に監視することができるとは限らないという問題があった。これは、カメラが、印刷物に塗工されたニス等の透明部材に反射される強い正反射光の影響を受けてしまうからである。
【０００９】
一般に、照明装置の光を印刷物に照射すると、その反射光として、印刷物から正反射光と拡散光とが発生する。人は、印刷物からの拡散光によって、印刷物に印刷された文字等の色を認識することができるが、印刷物からの正反射光が強い場合には、文字等の色を認識することができない。これが、物質の色が生じる原理である。例えば、表面が低光沢の印刷物に対して光を照射すると、正反射光が弱くなり、拡散光が強くなる。このため、カメラは、印刷物からの拡散光を取り込み、印刷物上の文字等の印刷状態を撮像することができる。これに対し、表面が高光沢の印刷物に対して光を照射すると、正反射光が強くなり、拡散光が弱くなる。このため、カメラは、印刷物上の文字等の印刷状態を撮像することができない。
【００１０】
一方で、ニス等が塗工された印刷物においては、その表面は高光沢であるから、光を照射すると、正反射光が強くなる。このため、カメラは、印刷物からの強い正反射光を取り込み、その影響を受けてしまい、ニス等の塗工状態を撮像することができない場合があり得る。したがって、従来の印刷物監視装置では、ニス等の透明部材が塗工された印刷物の塗工状態を確実に撮像することができるとは限らず、印刷工程にて作業を行うオペレータは、その塗工状態を正確に確認することができない。結果として、印刷物は、製品上の塗工位置のズレ、塗工ムラ等が看過され、不良品になってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ニス等の透明部材が塗工された印刷物に対し、その塗工状態を監視可能な印刷物監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による印刷物監視装置は、照明装置から監視対象の印刷物へ光を照射し、前記印刷物の反射光により印刷物を撮像する印刷物監視装置において、前記印刷物の表面に対向した基板を備え、前記基板の中央に丸穴が設けられ、前記丸穴の周囲の基板上に複数のＬＥＤを備えた第１の照明装置と、前記第１の照明装置に設けられた丸穴にレンズを配置し、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像する撮像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による印刷物監視装置は、前記第１の照明装置に備えた基板が、前記印刷物の表面に対向すると共に、当該基板の面が前記印刷物の表面に平行になるように配置され、前記レンズが、前記撮像装置による撮像角度が前記印刷物に対して垂直になるように配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による印刷物監視装置は、さらに、前記第１の照明装置と前記印刷物との間で、前記第１の照明装置に備えた基板の面及び前記印刷物の表面に対向すると共に、中央に丸穴が設けられた偏光板を備え、前記撮像装置が、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が前記偏光板にて拡散して前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を、前記偏光板に設けられた丸穴を通過して前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明による印刷物監視装置は、さらに、前記印刷物の表面に対して所定の傾斜角度の位置に設けられ、複数のＬＥＤを備えた第２の照明装置を備え、前記撮像装置が、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像する場合、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、前記印刷物に印刷された印刷柄の印刷状態を撮像する場合、前記第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光が照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による印刷物監視装置は、さらに、前記印刷物の表面に対して所定の傾斜角度の位置に設けられ、複数のＬＥＤを備えた第２の照明装置、及び、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤ及び第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤにより照射される光の照度をそれぞれ調整する調光手段を備え、前記撮像装置が、前記第１の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光であって、前記調光手段により照度が調整された光が前記印刷物へ照射されると共に、前記第２の照明装置に備えた複数のＬＥＤの光であって、前記調光手段により照度が調整された光が前記印刷物へ照射され、前記印刷物からの反射光を前記レンズに取り込み、前記印刷物に塗工された透明部材の塗工状態を撮像することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ニス等の透明部材が塗工された印刷物へ第１の照明装置から光を照射し、カメラが印刷物からの反射光を取り込み、印刷物の塗工状態を撮像する際に、カメラが取り込む正反射光を抑えるように、第１の照明装置、印刷物及びカメラを配置した。これにより、カメラは適度に減衰させた正反射光を取り込むから、ニス等の透明部材の塗工状態を監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に印刷物監視装置を含む印刷物監視システムの概略を説明する全体構成図である。
【図２】実施例１による印刷物監視装置の構成を示す斜視図である。
【図３】実施例１による印刷物監視装置の構成を示す正面図である。
【図４】実施例１による印刷物監視装置の構成を示す断面図Ａである。
【図５】ニス監視用照明ユニットの構成を示す図である。
【図６】通常印刷監視照明ユニットの構成を示す図である。
【図７】実施例１による印刷物監視装置の構成を示す断面図Ｂである。
【図８】実施例１による印刷物監視装置のサイズ等の一例を示す図である。
【図９】実施例２による印刷物監視装置の構成を示す断面図Ａである。
【図１０】偏光板及び偏光板支持部材の構成を示す図である。
【図１１】印刷物上の文字及び透明部材の一例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。本発明は、照明装置が印刷物へ光を照射し、カメラが印刷物からの反射光を取り込み、印刷物の表面状態を撮像する印刷物監視装置において、カメラが取り込む印刷物からの正反射光を抑え、印刷物に塗工されたニス等の透明部材の塗工状態を監視することを特徴とする。
【００２０】
実施例１の印刷物監視装置は、印刷物に平行に配置したＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）群からなる照明装置と、その照明装置の中央（ＬＥＤ群の中央）に配置したカメラとを備えて構成されることを特徴とする。これにより、カメラが取り込む正反射光を抑える監視環境を実現することができる。また、実施例２の印刷物監視装置は、実施例１の構成に加え、さらに、照明装置と印刷物との間に、照明装置からの光を拡散させる偏光板を設けたことを特徴とする。これにより、カメラが取り込む正反射光を確実に抑える監視環境を実現することができる。また、実施例１，２の印刷物監視装置は、さらに、印刷物に対して所定の傾斜角度の位置に配置したＬＥＤ群からなる他の照明装置を用いることを特徴とする。前述の照明装置は、印刷物に塗工された透明部材を監視するための装置であり、他の照明装置は、印刷物に印刷された文字等の印刷柄を監視するための装置である。これにより、前述の照明装置と他の照明装置とを切り替えることで、透明部材の監視と印刷柄の監視とを１つの印刷物監視装置にて兼用することができる。また、前述の照明装置と他の照明装置とを同時に用いることで、透明部材の監視と印刷柄の監視とを同時に実現することができる。
【００２１】
〔印刷物監視システム〕
まず、本発明の実施形態による印刷物監視装置を含む印刷物監視システムの概略について説明する。図１は、その印刷物監視システムの概略を説明する全体構成図である。この印刷物監視システムは、ニス等の透明部材が塗工された印刷物２を監視する印刷物監視装置１と、監視対象の印刷物２を支持するロールユニット３と、印刷物監視装置１を所定方向に移動させるトラバースユニット４と、印刷物２に塗工された透明部材の塗工状態を画面表示する表示装置（図示せず）とを備えて構成される。
【００２２】
印刷物監視装置１は、トラバースユニット４に備えたモータが駆動することにより、トラバースユニット４の長手方向に、印刷物２の表面に対向した状態で移動し、印刷物２に塗工された透明部材の塗工状態を撮像し、撮像した画像を表示装置（図示せず）へ送信する。オペレータは、表示装置（図示せず）に表示される印刷物２上の透明部材の塗工状態を見ることにより、その塗工状態を確認することができ、透明部材が印刷物２上の所定位置に塗工されているか、または塗工状態が正常であるか等を判断することができる。
【００２３】
図１１は、印刷物２上の文字及び透明部材の一例について説明する図である。図１１に示すように、印刷物監視システムの監視対象である印刷物２には、その表面に印刷された文字５を覆うように、透明部材であるニス６が塗工されている。図１に示した印刷物監視システムの印刷物監視装置１は、透明部材であるニス６を含む印刷物２を撮像し、ニス６が塗工された領域（点線で囲まれた領域）と、ニス６が塗工されていない領域とを区別可能な画像を表示装置に表示する。
【００２４】
以下、図１に示した印刷物監視装置１の詳細について、実施例１，２を挙げて具体的に説明する。
【００２５】
〔実施例１〕
まず、実施例１の印刷物監視装置１について説明する。実施例１の印刷物監視装置１は、前述のとおり、監視対象の印刷物２に平行に配置したＬＥＤ群からなる照明装置と、照明装置の中央に配置したカメラとを備えて構成されることを特徴とする。
【００２６】
図２は、実施例１による印刷物監視装置１の構成を示す斜視図である。この印刷物監視装置１は、後述する図４、図７等に示すように、照明装置であるニス監視用照明ユニット２０及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４（図２には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１，３０−４のみが示されている。）、並びに撮像装置であるカメラ４０（図示せず）を備えて構成される。尚、図２のニス監視用照明ユニット２０及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１，３０−４の構成は概略が示してあり、細かな部品等は省略してある。ニス監視用照明ユニット２０は、図１１に示した印刷物２上の透明部材であるニス６を監視するために、光を印刷物２へ照射する照明装置である。通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４は、図１１に示した印刷物２上の文字５を監視するために、光を印刷物２へ照射する照明装置である。ニス６等の透明部材を監視する場合には、ニス監視用照明ユニット２０が用いられ、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４は用いられない。一方、文字５、絵柄等の印刷柄を監視する場合には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４が用いられ、ニス監視用照明ユニット２０は用いられない。ニス６等の透明部材を監視するか、または文字５等の印刷柄を監視するかは、図示しない切り替えスイッチにより設定され、当該設定に応じて、ニス監視用照明ユニット２０または通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４から光が印刷物２へ照射される
【００２７】
照明ユニット収容部１１には、ニス監視用照明ユニット２０及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４が収容されており、カメラ収容部１２には、後述するカメラ４０（図示せず）が収容されている。印刷物２（図示せず）は、図１に示したとおり、印刷物監視装置１の前面（照明ユニット収容部１１の開口部のある面）に対向して配置される。また、照明ユニット収容部１１には、ニス監視用照明ユニット２０または通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４から印刷物２へ光を照射し、印刷物２からの反射光を取り込むための空間が確保されている。
【００２８】
照明ユニット収容部１１に収容されているニス監視用照明ユニット２０は、カメラ収容部１２に近い位置に配置されている。また、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４は、照明ユニット収容部１１の４つの側面に配置され、かつ、照明ユニット収容部１１の前面に近い位置に、接続部材３１−１〜３１−８（図２には、接続部材３１−３〜３１−６のみが示されている。）により所定の傾斜角度になるように固定されている。
【００２９】
図３は、実施例１による印刷物監視装置１の構成を示す正面図であり、図１及び図２に示した印刷物監視装置１において、対向する印刷物２から見た場合の外観図である。図３に示すように、照明ユニット収容部１１には、当該照明ユニット収容部１１の４つの側面に接続部材３１−１〜３１−８にて固定された通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４と、当該照明ユニット収容部１１の奥側（カメラ収容部１２に近い側）に配置されたニス監視用照明ユニット２０とが収容されている。ニス監視用照明ユニット２０は、後述する図４、図５等に示すように、前面（印刷物２）から見ると四角形（ここでは略正方形）に構成されており、その中央には丸穴が設けられ、その穴の周囲にはＬＥＤ群が設けられ、その穴にはカメラ４０のレンズ４１が挿入されている。ニス監視用照明ユニット２０が四角形に構成されているのは、当該ニス監視用照明ユニット２０により照射される光の領域が四角形になり、後述する撮像素子４３により撮像される印刷物２の画像領域でありカメラ視野領域が四角形であり、これに対応させるためである。
【００３０】
図４は、実施例１による印刷物監視装置１の構成を示す断面図Ａであり、図１及び図２に示した印刷物監視装置１において、図３に示したＡの向きから見た場合の外観図である。図４に示すように、照明ユニット収容部１１には、カメラ収容部１２側に配置されたニス監視用照明ユニット２０と、印刷物２側に配置され、かつ接続部材３１−１〜３１−８（図４には、接続部材３１−１〜３１−３，３１−８のみが示されている。）にて固定された通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４（図４には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１，３０−２，３０−４のみが示されている。）とが収容されている。
【００３１】
ニス監視用照明ユニット２０は、印刷物２の表面に対向すると共に、その面が印刷物２の表面に平行になるように配置されている。また、前述のとおり、ニス監視用照明ユニット２０の中央には、カメラ４０のレンズ４１に対応した丸穴が設けられており、当該丸穴の位置には後述するＬＥＤ群２２が設けられておらず、当該丸穴の周囲一面にＬＥＤ群２２が設けられている。通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４は、照明ユニット収容部１１の側面の筐体に対し、所定傾斜角度にて斜めに取り付けられており、当該通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４の後述するＬＥＤ群３２による光が印刷物２へ照射されるようになっている。
【００３２】
カメラ収容部１２にはカメラ４０が収容されている。カメラ４０はレンズ４１及びカメラ本体４２により構成され、レンズ４１の先端部は、カメラ収容部１２の前面を介して、照明ユニット収容部１１に配置されたニス監視用照明ユニット２０の中央の穴に挿入されている（図３を参照）。レンズ４１は、カメラ４０の撮像角度が印刷物２に対して垂直になるように、すなわち、レンズ４１の光軸が印刷物２の表面に対して垂直になるように配置されている。
【００３３】
図５は、図４に示したニス監視用照明ユニット２０の構成を示す図である。ニス監視用照明ユニット２０の前面（印刷物２の表面に対向する面）には、複数のＬＥＤからなるＬＥＤ群２２がＬＥＤ基板２３上に設けられている。つまり、ＬＥＤ基板２３の面及びＬＥＤ群２２の面（印刷物２への照射面）は、印刷物２の表面に平行に対向している。また、ニス監視用照明ユニット２０の４角の所定位置には、当該ニス監視用照明ユニット２０を、カメラ収容部１２側の照明ユニット収容部１１の筐体に固定するための接続部材２１−１，２１−２等が設けられている。ニス監視用照明ユニット２０のＬＥＤ基板２３と照明ユニット収容部１１の筐体とが、接続部材２１−１，２１−２等により接続されることで、ニス監視用照明ユニット２０が、照明ユニット収容部１１内部に固定配置される。
【００３４】
図６は、図４に示した通常印刷監視照明ユニット３０−４の構成を示す図である。通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−３も同様に構成される。通常印刷監視用照明ユニット３０−４の前面（印刷物２が配置されている方向の面）には、複数のＬＥＤからなるＬＥＤ群３２がＬＥＤ基板３３上に設けられている。また、通常印刷監視用照明ユニット３０−４の所定位置には、当該通常印刷監視用照明ユニット３０−４を、照明ユニット収容部１１の側面の筐体に固定するための複数の接続部材３５及び通常印刷監視用照明ユニット支持部材３４が設けられている。通常印刷監視用照明ユニット支持部材３４は、所定角度に折り曲げられた２枚の板にてくの字型になるように構成されており、一方の板と当該通常印刷監視用照明ユニット３０−４のＬＥＤ基板３３とが複数の接続部材３５により接続され、他方の板と照明ユニット収容部１１の側面の筐体とが接続部材３１−８等により接続される。これにより、通常印刷監視用照明ユニット３０−４が、照明ユニット収容部１１内部に固定配置され、照明ユニット収容部１１の側面における筐体に対し、所定傾斜角度にて取り付けられ、当該通常印刷監視用照明ユニット３０−４のＬＥＤ群３２による光が印刷物２へ照射されるようになっている。
【００３５】
図７は、実施例１による印刷物監視装置１の構成を示す断面図Ｂであり、図１及び図２に示した印刷物監視装置１において、図３に示したＢの向きから見た場合の外観図である。図８は、実施例１による印刷物監視装置１のサイズ等の一例を示す図である。図７に示すように、照明ユニット収容部１１には、カメラ収容部１２側に配置されたニス監視用照明ユニット２０と、当該照明ユニット収容部１１の前面側である印刷物２側に配置され、かつ接続部材３１−１〜３１−８（図７には、接続部材３１−１，３１−６〜３１−８のみが示されている。）にて固定された通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４（図７には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１，３０−３，３０−４のみが示されている。）とが収容されている。
【００３６】
ニス監視用照明ユニット２０、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４、カメラ４０、レンズ４１、カメラ本体４２及びカメラ収容部１２については図４にて説明済みであるから、ここでは省略する。尚、印刷物２におけるαは、カメラ本体４２に設けられた撮像素子４３により撮像される印刷物２上のカメラ視野領域を示す。
【００３７】
図８に示すように、装置幅Ｗは、印刷物２の表面に対向する印刷物監視装置１の前面における１辺の長さ、すなわち照明ユニット収容部１１の縦及び横の幅を示し、そのサイズは３００ｍｍである。装置奥行Ｄは、照明ユニット収容部１１及びカメラ収容部１２からなる印刷物監視装置１の奥行を示し、そのサイズは４６５ｍｍである。カメラ視野幅ＣＷは、カメラ本体４２に設けられた撮像素子４３により撮像される印刷物２上のカメラ視野領域（α）の幅を示し、そのサイズは１５１ｍｍである。撮影距離ｌは、レンズ４１の先端から印刷物２（α）までの間の距離を示し、その距離は２００ｍｍである。この場合に使用するニス監視用照明ユニット２０及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４にそれぞれ設けられたＬＥＤ群２２及びＬＥＤ群３２における各ＬＥＤの指向性角度は、１５°が望ましい。
【００３８】
このように、ニス６等の透明部材の塗工状態を監視する場合、ニス監視用照明ユニット２０からの光が印刷物２へ照射され、印刷物２からの反射光が、ニス監視用照明ユニット２０の中央に設けられたカメラ４０へ直接取り込まれる。また、文字５等の印刷柄の印刷状態を監視する場合、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４からの光が印刷物２へ照射され、印刷物２からの反射光が、ニス監視用照明ユニット２０の中央に設けられたカメラ４０へ直接取り込まれる。
【００３９】
また、ニス監視用照明ユニット２０における各ＬＥＤの指向性角度を小さくすることにより、すなわち、光の指向性が狭いＬＥＤを用いることにより、撮影距離ｌを長くとることができると共に、印刷物２を撮像して監視するために必要な照度の光を印刷物２へ照射することができる。これにより、照明ユニット収容部１１内部に、ニス監視用照明ユニット２０に加え、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４も配置することができるから、ニス６等の透明部材の塗工状態を監視することと、文字５、絵柄等の印刷柄の印刷状態を監視することとを兼用した印刷物監視装置１を実現することができる。
【００４０】
以上のように、実施例１の印刷物監視装置１によれば、印刷物２の表面に平行に配置したＬＥＤ群２２が設けられたニス監視用照明ユニット２０と、ニス監視用照明ユニット２０の中央に穴を設け、印刷物２の表面に垂直な軸を光軸とするレンズ４１をその穴に挿入したカメラ４０とを備えて構成するようにした。そして、印刷物２に塗工されたニス６等の透明部材を監視する場合には、ニス監視用照明ユニット２０の前面に設けられたＬＥＤ群２２からの光が、照明ユニット収容部１１内部の空間を介して、所定の指向性にて印刷物２の表面へ照射される。
【００４１】
この場合、当該光が照射された印刷物２上のカメラ視野領域における透明部材からの正反射光の多くはレンズ４１に取り込まれない。これは、ニス監視用照明ユニット２０の中央にはレンズ４１が設けられており、その周囲にＬＥＤ群２２が存在するため、ＬＥＤ群２２からの光が印刷物２へ照射され、印刷物２上のカメラ視野領域内における透明部材からの正反射光が、レンズ４１に取り込まれ難くなり、正反射光を抑えることができるからである。
【００４２】
これにより、カメラ４０は、印刷物２上の透明部材からの強い正反射光の影響を受けることがないから、透明部材が塗工された表面を浮き出すことができ、透明部材の塗工状態を撮像することができる。したがって、透明部材の塗工状態を常時監視することができ、即時に透明部材のズレ及びムラ不良の発生を判断することができる。そして、このような印刷物２の不良に対処することにより、印刷物２の無駄をなくし、効率の良い印刷物２の製造を実現することができる。
【００４３】
また、前述の特許文献１，２では、印刷物に対して所定の傾斜角度にカメラを配置していることから、カメラ視野領域内の場所によっては、カメラとの間の距離が異なり、焦点距離が異なってしまう。このため、撮像された画像全体からすると、焦点が合う場所と合わない場所とが発生し、カメラ視野領域全体に対して焦点を合わせることができず、結果として、印刷物を精度高く監視することができない。これに対し、実施例１の印刷物監視装置１によれば、カメラ４０の撮像角度が印刷物２に対して垂直になるように、すなわち、カメラ４０におけるレンズ４１の光軸が印刷物２の表面に対して垂直になるように、レンズ４１を配置するようにした。これにより、カメラ４０は、印刷物２の表面をその垂直方向から撮像するから、焦点距離がカメラ視野領域全体として均一になり、場所によって焦点が異なるという問題は生じない。したがって、印刷物２上のカメラ視野領域における透明部材の塗工状態を精度高く撮像することができる。
【００４４】
また、実施例１の印刷物監視装置１によれば、印刷物２に対して所定傾斜角度の位置にＬＥＤ群３２が設けられた通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４と、印刷物２の表面に垂直な軸を光軸とするカメラ４０とを備えて構成するようにした。そして、ニス６等の透明部材が塗工されていない印刷物２について、印刷物２に印刷された文字５等の印刷柄を監視する場合には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４の前面に設けられたＬＥＤ群３２からの光が、所定の指向性にて印刷物２の表面へ照射される。そして、印刷物２からの反射光がレンズ４１により、カメラ４０に取り込まれる。これにより、カメラ４０は、印刷物２からの拡散光を取り込むことができ、従来技術と同様に、文字５、絵柄等の印刷柄の印刷状態を撮像することができる。
【００４５】
また、実施例１の印刷物監視装置１によれば、ニス６等の透明部材が塗工された印刷物２を監視する場合には、ニス監視用照明ユニット２０のみを使用し、ニス６等の透明部材が塗工されていない印刷物２であって、文字５、絵柄等の印刷柄が印刷された印刷物２を監視する場合には、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４のみを使用するようにした。これにより、透明部材の塗工状態の監視と、文字５、絵柄等の印刷柄の印刷状態の監視とを兼用可能な印刷物監視装置１を実現することができる。尚、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４のみを使用して、透明部材が塗工された印刷物２を監視することはできない。これは、カメラ４０のレンズ４１が印刷物２に対向し、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４が印刷物２に対して所定の傾斜角度で配置されており、印刷物２からカメラ４０へ取り込まれる正反射光が極端に減衰してしまうからである。
【００４６】
〔実施例２〕
次に、実施例２の印刷物監視装置１について説明する。実施例２の印刷物監視装置１は、前述のとおり、実施例１の構成に加え、さらに、ニス監視用照明ユニット２０と印刷物２との間に、ニス監視用照明ユニット２０からの光を拡散させる偏光板を設けたことを特徴とする。例えば、印刷物２に塗工された透明部材の反射率が高い場合には、実施例１の印刷物監視装置１ではカメラ４０が過度の正反射光を取り込んでしまい、透明部材の塗工状態を正確に監視することができないことがあり得る。実施例２では、偏光板を設けることによって、カメラ４０が取り込む正反射光を確実に抑え、塗工状態を正確に監視することができる。
【００４７】
図９は、実施例２による印刷物監視装置１の構成を示す断面図Ａであり、図３に示したＡの向きから見た場合の外観図である。図９に示すように、実施例２による印刷物監視装置１は、実施例１の構成に加え、偏光板５０及び偏光板支持部材５１を備えており、照明ユニット収容部１１に、偏光板５０及び偏光板支持部材５１が収容されている。
【００４８】
偏光板５０は、ニス監視用照明ユニット２０の面及び印刷物２の表面に対向すると共に、その面がニス監視用照明ユニット２０のＬＥＤ群２２が設けられている面（すなわち、ＬＥＤ基板２３の面）、及び印刷物２の表面に平行になるように配置されている。また、図９に示してないが、偏光板５０の中央には、カメラ４０のレンズ４１に対応した丸穴が設けられている。この丸穴は、図７に示した印刷物２におけるカメラ視野領域αの撮像が妨げられないように、カメラ４０により所定のカメラ視野領域αの印刷物２を撮像できる大きさになっている。また、偏光板５０は、ニス監視用照明ユニット２０からの光を乱反射させ、拡散させる機能を有する。
【００４９】
偏光板支持部材５１は、照明ユニット収容部１１内のカメラ収容部１２側に配置され、直方体の形状をなしており、カメラ収容部１２側の底面が存在せず、印刷物２側の前面には偏光板５０を取り付けるための縁のみが設けられ、照明ユニット収容部１１の４側面に接するように挿入配置されている。偏光板支持部材５１の前面の縁に、偏光板５０が取り付けられている。
【００５０】
図１０は、図９に示した偏光板５０及び偏光板支持部材５１の構成を示す図である。図１０に示すように、偏光板５０と、照明ユニット収容部１１の所定位置に配置された偏光板支持部材５１とが、接続部材５２により接続されることで、偏光板５０は、照明ユニット収容部１１内部の所定位置に固定配置される。
【００５１】
このように、ニス監視用照明ユニット２０からの光は偏光板５０にて拡散され、偏光板５０により拡散された光が印刷物２へ照射される。そして、印刷物２からの反射光が、偏光板５０の中央に設けられた丸穴を通過し、ニス監視用照明ユニット２０の中央の丸穴に挿入されたレンズ４１に直接取り込まれる。
【００５２】
以上のように、実施例２の印刷物監視装置１によれば、実施例１の構成に加え、さらに、ニス監視用照明ユニット２０と印刷物２との間に、ニス監視用照明ユニット２０からの光を拡散させる偏光板５０を備えて構成するようにした。これにより、実施例１と同様の効果を奏する。
【００５３】
また、印刷物２に塗工されたニス６等の透明部材を監視する場合には、ニス監視用照明ユニット２０の前面に設けられたＬＥＤ群２２からの光が偏光板５０にて拡散され、拡散した光が印刷物２の表面へ照射される。この場合、印刷物２上のカメラ視野領域には、偏光板５０から拡散した光が照射されるから、偏光板５０が設けられていない実施例１に比べ、印刷物２上のカメラ視野領域における透明部材からの正反射光を抑えることができる。これにより、カメラ４０は、印刷物２上の透明部材からの強い正反射光の影響を一層軽減し、適度に減衰させた正反射光を取り込むことができるから、透明部材が塗工された表面を浮き出すことができ、透明部材の塗工状態を一層確実に撮像することができる。特に、印刷物２に塗工された透明部材の反射率が高い場合に有効である。
【００５４】
〔実施例１，２の変形例〕
次に、実施例１，２の変形例の印刷物監視装置１について説明する。実施例１，２の変形例の印刷物監視装置１は、前述のとおり、ニス監視用照明ユニット２０と通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４とを同時に用いることを特徴とする。実施例１，２の印刷物監視装置１では、ニス監視用照明ユニット２０と通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４とを切り替え、ニス監視用照明ユニット２０を使用する場合には、透明部材の塗工状態を監視し、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４を使用する場合には、印刷柄の印刷状態を監視するようにした。実施例１，２の変形例では、このような切り替えを行わずに、ニス監視用照明ユニット２０と通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４とを同時に使用し、透明部材の塗工状態の監視と印刷柄の印刷状態の監視とを同時に実現する。
【００５５】
実施例１，２の変形例の印刷物監視装置１は、実施例１または実施例２の構成に加え、ニス監視用照明ユニット２０のＬＥＤ群２２により照射される光の照度を調整するための調光手段、及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４のＬＥＤ群３２により照射される光の照度を調整するための調光手段を備える。
【００５６】
以上のように、実施例１，２の変形例の印刷物監視装置１によれば、ニス監視用照明ユニット２０と通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４とを同時に用いた場合であっても、透明部材の塗工状態を監視するための正反射光を適度に減衰させると共に、印刷柄の印刷状態を監視するための拡散光を取り込むことができるから、透明部材の塗工状態の監視と印刷柄の印刷状態の監視とを同時に実現することができる。また、オペレータが、ニス監視用照明ユニット２０の調光手段及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４の調光手段を用いて、ニス監視用照明ユニット２０から印刷物２へ照射される光の照度、及び通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４から印刷物２へ照射される光の照度を調整することにより、印刷物２に塗工された透明部材の塗工状態及び印刷物２に印刷された印刷柄の印刷状態を、オペレータにとって見易い状態で監視することができる。
【００５７】
以上、実施例１，２等を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１，２等に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、印刷物２上の透明部材は、図１１に示したように、印刷物２に印刷された文字５、絵柄等の印刷柄を含む周囲をコーティングしたニスであってもよいし、印刷物２上の所定箇所を塗工したワニスまたは糊であってもよい。
【００５８】
また、図１に示した印刷物監視システムは一例であり、図２等に示した印刷物監視装置１等も一例であり、本発明は、これらの構成に限定されるものではない。
【００５９】
また、実施例１，２等では、カメラ４０により撮像された印刷物２の画像を表示装置に表示し、オペレータが、表示装置に表示された印刷物２上の透明部材の塗工状態を確認する例について説明した。他の実施例として、印刷物監視システムは、さらに画像処理装置を備え、当該画像処理装置が、カメラ４０により撮像された印刷物２の画像を受信し、その画像に基づいて、透明部材の塗工状態を自動的に判定するようにしてもよい。
【００６０】
また、ニス監視用照明ユニット２０、通常印刷監視用照明ユニット３０−１〜３０−４及び偏光板５０を照明ユニット収容部１１内の所定位置に配置するために、接続部材２１−１，３１−１，３５，５２、通常印刷監視用照明ユニット支持部材３４、偏光板支持部材５１等を用いるようにしたが、他の手段を用いるようにしてもよい。要するに、ニス監視用照明ユニット２０等を照明ユニット収容部１１内の所定位置に配置して固定することができればよい。
【００６１】
また、実施例１，２等では、カメラ４０の撮像角度が印刷物２に対して垂直になるように、すなわち、カメラ４０におけるレンズ４１の光軸が印刷物２の表面に対して垂直になるように、レンズ４１を配置するようにした。本発明では、レンズ４１を必ずしも垂直に配置する必要はなく、印刷物２からの正反射光が抑えられ、印刷物２の塗工された透明部材を監視できるような角度であれば、多少斜めになっていてもよい。
【００６２】
また、図４に示すように、カメラ４０のレンズ４１は、ニス監視用照明ユニット２０の中央に設けられた丸穴に挿入され、その先端部がニス監視用照明ユニット２０の面とほぼ揃っている。本発明では、レンズ４１の先端がニス監視用照明ユニット２０の面と必ずしも揃っている必要はなく、カメラ収容部１２側へ引っ込んでいてもよいし、印刷物２側へ突出していてもよい。要するに、レンズ４１の先端部は、カメラ４０が印刷物２の画像を撮像するために、図７に示した所定のカメラ視野領域αを確保できる位置であればよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  印刷物監視装置
２  印刷物
３  ロールユニット
４  トラバースユニット
５  文字
６  ニス
１１  照明ユニット収容部
１２  カメラ収容部
２０  ニス監視用照明ユニット
２１，３１，３５，５２  接続部材
２２，３２  ＬＥＤ群
２３，３３  ＬＥＤ基板
３０  通常印刷監視用照明ユニット
３４  通常印刷監視用照明ユニット支持部材
４０  カメラ
４１  レンズ
４２  カメラ本体
４３  撮像素子
５０  偏光板
５１  偏光板支持部材
【図１】
2014013152.tif 000003
【図２】
2014013152.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014013152.tif 000006
【図５】
2014013152.tif 000007
【図６】
2014013152.tif 000008
【図７】
2014013152.tif 000009
【図８】
2014013152.tif 000010
【図９】
2014013152.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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