(57)【要約】【課題】インラインの画像検査装置の読取り部などに用いる画像読取装置において、画像読取りのイメージセンサを片面のみに配置する簡単な構成で、印刷物の表面裏面画像の同時読取りと、裏写りなく表面画像の読取りをできるようにする。【解決手段】印刷物１０の表面を照明する光源（Ａ）１１−１、印刷物１０の裏面を照明する光源（Ｂ）１１−２，光源（Ａ）１１−１による印刷物表面の反射光（散乱光）あるいは光源（Ｂ）１１−２による印刷物裏面の透過光を受光する単一のイメージセンサ１２を備えると共に、光源（Ｂ）１１−２と対向する部分１３’が透明素材の裏当て１３を備える。光源（Ａ）１１−１と光源（Ｂ）１１−２をオンすることで、印刷物１０の表面裏面画像を同時に読み取る。また、光源（Ａ）１１−１のみをオンすることで、裏写りなく印刷物１０の表面画像を読み取ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物の表面裏面の画像を読み取る画像読取装置であって、
前記印刷物の表面を照明する第１照明手段と、
前記印刷物の裏面を照明する第２照明手段と、
前記第１照明手段により照明される印刷物表面の反射光あるいは前記第２照明手段により照明される印刷物裏面の透過光を受光して、前記印刷物の表面の画像あるいは裏面の画像を読み取る画像読取り手段と、
前記印刷物と前記第２照明手段の間に設けられ、少なくとも前記第２照明手段と対向する部分が透明素材で構成された裏当て手段と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記画像読取手段には、ライン型イメージセンサが用いられることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
印刷物の画像検査装置であって、
請求項１又は２に記載の画像読取装置と、
前記印刷物の表面裏面の画像を取得するために、前記画像読取装置の第１照明手段と第２照明手段の点灯、消灯を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像検査装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記印刷物の表面の画像を取得する場合には前記第１照明手段のみを点灯し、前記印刷物の表面裏面の画像を同時に取得する場合には前記第１照明手段と前記第２照明手段の両方を点灯することを特徴とする請求項３に記載の画像検査装置。
【請求項５】
前記制御手段は、印刷物の表面裏面に印刷された、表裏位置合わせマークを読み取る場合に、前記第１照明手段と前記第２照明手段の両方を点灯することを特徴とする請求項４に記載の画像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インラインの画像検査装置の読取り部分に好適な画像読取装置、及び画像読取装置を備えた画像検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷システムの出力搬送路上に設置されて、印刷システムから出力される印刷物の欠陥を実時間で検査する装置は、インラインの画像検査装置として既に知られている。
【０００３】
図４に、このような画像検査装置の読取り部分の一般的な構成例を示す。図４において、印刷物１０は図示しない送りローラ等の搬送機構により矢印方向（副走査方向）に搬送される。この印刷物１０の表面を照明手段としての光源１１で照明し、該印刷物１０の表面の画像を画像読取手段としてのＣＣＤセンサ等のイメージセンサ１２で読み取る。イメージ１２は、一般にライン型イメージセンサを用いて構成される。印刷物１０の裏面側には裏当て１３が設けられている。
【０００４】
図４の構成で、裏当て１３が白い場合、光源１１からの照明光が印刷物１０を透過し、裏当て１３で反射してイメージセンサ１２に入力する。このため、印刷物１０の表面画像の検査では、裏面画像がノイズ（裏写り）として作用して問題となる。この問題は、裏当て１３を黒くすることで解決される。すなわち、裏当て１３を黒くすると、印刷物１０を透過した照明光は裏当て１３で吸収されるため、裏面画像がイメージセンサ１２に入力するのを防止できる。
【０００５】
しかし、図４の構成で、裏当て１３を黒くした場合、今度は、印刷物１０の表面裏面の画像を同時に読み取ることができなくなる。例えば、表と裏の印刷の位置合わせマークは、一般に印刷物の表面と裏面の四隅に印刷される。このような表と裏の印刷の位置合わせマークの位置ずれを検出する場合、表面と裏面の位置合わせマークを同時に読み取る必要がある。
【０００６】
従来、原稿の表面と裏面の両側に、それぞれ光源とイメージセンサ、更には反射板等を配置して、原稿の表面と裏面の画像を同時に読取り、それに伴って発生する裏写りの影響を除去するようにした画像読取装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等）。このような画像読取装置をインラインの画像検査装置の読取り部に利用すれば、印刷物の表面裏面の画像を同時に読み取ることができ、また、裏写りの影響も除去することが可能となる。しかしながら、印刷物の表面と裏面の両側に、それぞれ光源とイメージセンサ、さらには反射板等を配置することは、読取り部分の構成を複雑にし、インラインの画像検査装置の読取り部分と組み合わされる印刷システムの価格が増加する問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、インラインの画像検査装置の読取り部などに用いる画像読取装置において、画像読取手段としてのイメージセンサを片面のみに配置する簡単な構成で、印刷物の表面裏面の画像を同時に読み取ることを可能とし、且つ、通常の画像検査時には裏写りの影響を排除することを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、印刷物の表面裏面の画像を読み取る画像読取装置であって、前記印刷物の表面を照明する第１照明手段と、前記印刷物の裏面を照明する第２照明手段と、前記第１照明手段により照明される印刷物表面の反射光あるいは前記第２照明手段により照明される印刷物裏面の透過光を受光して、前記印刷物の表面の画像あるいは裏面の画像を読み取る画像読取り手段と、前記印刷物と前記第２照明手段の間に設けられ、少なくとも前記第２照明手段と対向する部分が透明素材で構成された裏当て手段とを有することを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像読取装置によれば、画像読取り手段を片面のみに配置する簡単な構成で、印刷物の表面裏面の画像を同時に読み取ることができ、且つ、通常の画像検査時には、裏写りの影響を排除して表面画像のみを読み取ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像読取装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像読取装置による表面画像読取り時の動作説明図である。
【図３】図１の画像読取装置による表面裏面画像の同時読取り時の動作説明図である。
【図４】従来の画像読取装置の動作説明図である。
【図５】図１の画像読取装置を適用した画像検査装置の制御系の概略ブロック図である。
【図６】本画像検査装置の一実施形態の動作フロー図である。
【図７】印刷物の画像と表面裏面照明の点灯消灯制御の関係を示した図である。
【図８】表裏位置合わせマークの位置ずれ検出を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置の概略構成図である。図１において、１０は印刷物であり、図示しない送りローラ等の搬送機構により、例えば矢印方向（副走査方向）に搬送される。１１−１は印刷物１０の表面を照明する第１照明手段としての光源（Ａ）であり、１１−２は印刷物１０の裏面を照明する第２照明手段としての光源（Ｂ）である。光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２には、蛍光灯や発光ダイオードなどが用いられる。１２は画像読取手段としてのイメージセンサであり、光源（Ａ）１１−１により照明される印刷物表面の反射光（拡散光）あるいは光源（Ｂ）１１−２により照明される印刷物裏面の透過光を受光することで、該印刷物１０の表面画像あるいは裏面画像を読み取る。このイメージセンサ１２には、ＣＣＤなどのライン型イメージセンサが用いられる。１３は印刷物１０の裏当て（裏当て手段）であり、光源（Ｂ）１１−２と対向する部分１３’が透明素材で構成されている。ここで、１３’を透明素材部分と称す。
【００１３】
図１に示すように、イメージセンサ１２と光源（Ｂ）１１−２とは、印刷物１０の裏当て１３の透明素材部分１３’を通して、対向する位置に配置される。一方、イメージセンサ１２と光源（Ａ）１１−１との配置関係は、光源（Ａ）１１−１による印刷物表面の反射光（拡散光）がイメージセンサ１２で受光可能な条件下で任意でよい。
【００１４】
なお、図１では省略したが、光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２の前面には、必要に応じてレンズなどの光学系を設けてもよい。同様に、イメージセンサ１２の前面にも、レンズなどの光学系を設けてもよい。また、本実施形態では、印刷物１０が搬送機構（不図）により搬送されるとしたが、光源（Ａ）１１−１、光源（Ｂ）１１−２及びイメージセンサ１２が一体的に移動することでもよい。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る画像読取装置にて、通常の印刷物表面の画像検査時の動作について説明する図である。
【００１６】
印刷物表面の画像検査時、光源（Ａ）１１−１を点灯（ＯＮ）し、光源（Ｂ）１１−２は消灯（ＯＦＦ）する。印刷システムなどから出力された印刷物１０は、例えば図面右から左に搬送される。この時、光源（Ａ）１１−１からの光が印刷物表面の撮影部分を照明し、その反射光（拡散光）がイメージセンサ１２に導かれ、印刷物１０の表面の画像が取得される。光源（Ａ）１１−１からの光は、更に印刷物１０を透過して、裏当て１３にあたるが、その部分１３’は透明素材であるため、光はそのまま進み、裏当て１３で反射されることはない。そのため、印刷物１０の裏面に画像が形成されていても、その画像がイメージセンサ１２に入ることはない。すなわち、裏写りが阻止される。
【００１７】
このように、通常の印刷物の検査時、印刷物１０が両面印刷でも、イメージセンサ１２では、裏面画像の影響なく、表面だけの画像が得られるため、何ら検査に支障をきたさない。なお、印刷物１０の裏面の画像を得る場合には、印刷物１０を裏返して再び搬送させる。
【００１８】
図３は、本実施形態に係る画像読取装置にて、印刷物の表面裏面の画像を同時に読み取る際の動作について説明する図である。
【００１９】
印刷物１０の表面裏面の画像を同時に読み取る際には、光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２の両方を点灯（ＯＮ）する。印刷物１０は、例えば図面右から左に搬送される。光源（Ａ）１１−１からの光は、印刷物表面を照明し、その反射光（拡散光）がイメージセンサ１２に導かれることで、印刷物１０の表面の画像が取得される。この光源（Ａ）１１−１からの光は、更に印刷物１０を透過し、裏当て部１３にあたるが、その部分１３’は透明素材であるため、光はそのまま進んで下方に抜ける。一方、光源（Ｂ）１１−２からの光は、裏当て部１３の透明素材部分１３’を通って印刷物裏面を照明し、更に印刷物１０を透過してイメージセンサ１２に入ることで、印刷物１０の裏面の画像が取得される。すなわち、イメージセンサ１２において、印刷物１０の表裏合わせた画像が取得される。後述するように、これは、例えば、印刷物１０の表面裏面の四隅等に印刷された表裏位置合わせマークの位置ずれを検出する場合等に有効である。
【００２０】
図５は、本実施形態に係る画像読取装置を備えた画像検査装置の制御系の概略ブロック図である。
【００２１】
図５において、光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２、イメージセンサ１２は、図１に示した構成をとる。１４はパルスモータなどのモータであり、印刷物の送りローラ（不図）に連結されている。イメージセンサ１２はＡ／Ｄ変換部１５１を介して処理／制御部１５０と接続される。光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２は光源駆動部１５２を介して処理／制御部１５０と接続される。モータ１４はモータ駆動部１５３を介して処理／制御部１５０と接続される。処理／制御部１５０は、例えばマイクロプロセッサ等のコンピュータ装置であり、ＣＰＵやメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）等を備え、ＣＰＵがプログラムを実行することで、所望の処理／制御を実現する。
【００２２】
光源駆動部１５２は、処理／制御部１５０の制御下で、印刷物の表面照明用の光源（Ａ）１１−１、裏面照明用の光源（Ｂ）１１−２の点灯（ＯＮ）、消灯（ＯＦＦ）を制御する。先に述べたように、通常の印刷物の画像検査時、光源（Ａ）１１−１のみが点灯し、印刷物の表面裏面の画像を同時に読み取る場合には、光源（Ａ）１１−１と光源（Ｂ）１１−２の両方が点灯する。
【００２３】
モータ駆動部１５３は、処理／制御部１５０の制御下で、モータ（パルスモータ等）１４を回転駆動する。モータ１４が回転駆動することで、該モータ１４に連結された送りローラ（不図）が回転し、印刷物が搬送される。なお、印刷物の搬送は、すべて印刷システム側が受け持つことでもよい。
【００２４】
イメージセンサ１２は印刷物の表面画像及び／又は裏面画像を読取り、そのアナログ画像信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部１５１は、イメージセンサ１２より出力されるアナログ画像信号をデジタル信号の画像データに変換して処理／制御部１５０に送る。処理／制御部１５０は、Ａ／Ｄ変換部１５１から送られた画像データをもとに、印刷物の欠陥を判別したり、表裏の位置合わせマークの位置ずれを検出したりなどする。
【００２５】
次に、図６及び図７を参照して、本画像検査装置において、印刷物の１回のスキャンで、印刷物の表裏の位置合わせマークと印刷物の表面の画像を取得する場合の動作について説明する。
【００２６】
図６は本画像検査装置の処理／制御部１５０の動作フロチャートであり、図７は印刷物上の各画像と印刷物の表面裏面照明のＯＮ／ＯＦＦ制御との関係を示した図である。図７において、位置合わせマークは、一般に印刷物１０の表と裏の四隅に印刷される。
【００２７】
処理／制御部１５０は、印刷物１０の先端がイメージセンサ１２の位置まで到来したかチェックする（ステップ１００１）。これは、例えば、印刷物１０の搬送路上に用紙センサを配置し、印刷物１０の先端が用紙センサで検出されてからの経過時間や距離等を計算することで、容易に可能である。なお、後述の印刷物１０上の先端や後端の位置合わせマーク位置のチェック、印刷物１０の後端がイメージセンサ１２を通過した時点のチェック等についても同様である。
【００２８】
処理／制御部１５０は、印刷物１０の先端がイメージセンサ１２の位置まで到来した場合、光源駆動部１５２を通して表面照明用の光源（Ａ）１１−１及び裏面照明用の光源（Ｂ）１１−２の両方を点灯する（ステップ１００２）。そして、処理／制御部１５０は、イメージセンサ１２からＡ／Ｄ変換部１５１を通して、印刷物１０の表面裏面の画像データを同時に取得する。すなわち、印刷物１０の先端の表裏位置合わせマークを同時に取得する（ステップ１００３）。図７（Ａ）は、この期間を示している。
【００２９】
処理／制御部１５０では、印刷物１０の表裏位置合わせマークを同時に取得した画像データをもとに、表裏位置合わせマークの位置ずれを検出するが、これについては後述する。
【００３０】
図６に戻り、処理／制御部１５０は、印刷物１０の先端の位置合わせマーク位置がイメージセンサ１２を通過したかチェックする（ステップ１００４）。
【００３１】
印刷物１０の先端の位置合わせマーク位置がイメージセンサ１２を通過したならば、処理／制御部１５０は、光源駆動部１５２を通して、表面照明用の光源（Ａ）１１−１は点灯状態のままとするが、裏面照明用の光源（Ｂ）１１−２は消灯する（ステップ１００５）。そして、処理／制御部１５０は、イメージセンサ１２からＡ／Ｄ変換部１５１を通して、印刷物１０上の表面の画像データを取得する（ステップ１００６）。図７（Ｂ）は、この期間を示している。この場合、印刷物１０が両面印刷でも、処理／制御部１５０では、裏面画像の影響なく、印刷物１０の表面だけの画像データを取得することができるため、検査に支障をきたさない。
【００３２】
次に、処理／制御部１５０は、印刷物１０の後端の位置合わせマーク位置がイメージセンサ１２の位置まで来たかチェックする（ステップ１００７）。
【００３３】
印刷物１０の後端の位置合わせマーク位置がイメージセンサ１２の位置まで来たならば、処理／制御部１５０は、光源駆動部１５２を通して再び表面照明用の光源（Ａ）１１−１及び裏面照明用の光源（Ｂ）１１−２の両方を点灯する（ステップ１００８）。そして、処理／制御部１５０は、イメージセンサ１２からＡ／Ｄ変換部１５１を通して、再び印刷物１０の表面裏面の画像データを同時に取得する。すなわち、印刷物１０の後端の表裏位置合わせマークを同時に取得する（ステップ１００９）。図７（Ｃ）は、この期間を示している。
【００３４】
その後、処理／制御部１５０は、印刷物１０の後端がイメージセンサ１２の位置を通過したかチェックする（ステップ１０１０）。印刷物１０の後端がイメージセンサ１２の位置を通過した場合、処理／制御部１５０は、光源駆動部１５２を通して光源（Ａ）１１−１及び光源（Ｂ）１１−２を消灯する（ステップ１０１１）。これで、印刷物１０の表面裏面あるいは表面の画像データの取得を終了する。
【００３５】
なお、印刷物１０の裏面の画像データを取得する場合には、印刷物１０を裏返しにして、再び図６のフローを動作させればよいが、その際はステップ１００２，１００３，１００８等はスキップし、ステップ１０１１では表面照明の光源（Ａ）１１−１を消灯することとなる。
【００３６】
図８は、印刷物１０の表裏位置合わせマークを同時に取得した画像データから、表裏位置合わせマークの位置ずれを検出する処理を説明する図である。図８において、左側は、印刷物１０の表と裏に印刷された位置合わせマークを示し、右側は、この印刷物１０の表裏位置合わせマークをイメージセンサ１２で読み取って得られる画像データのパルス波形を示している。
【００３７】
処理／制御部１５０は、印刷物１０の表裏位置合わせマークを同時に取得した画像データについて、そのパルス幅が所定の閾値以下の場合は、表裏位置合わせマークは位置ずれなしと判別する。図８（ａ）はこのケースである。また、パルス幅が所定の閾値を超えていた場合、表裏位置合わせマークは位置ずれありと判別する。図８（ｂ）はこのケースである。この場合、パルス幅から位置ずれ量を算出する。また、場パルス幅が所定の閾値以下であっても、２つのパルスが存在する場合、表裏位置合わせマークは位置ずれありと判別する。図８（ｃ）はこのケースである。この場合には、２つのパルスの間隔から位置ずれ量を算出する。
【００３８】
なお、処理／制御部１５０は、算出した位置ずれ量をもとに、印刷物１０の表と裏の検査対象となる画像の位置合わせや、検査対象画像とその元の印刷データから生成したマスタ画像とを比較して印刷物１０の欠陥を判別することとなる。
【００３９】
以上、本発明の画像読取装置及び該画像読取装置を備えた画像検査装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１０    印刷物
１１−１，１１−２  光源（照明手段）
１２    イメージセンサ（画像読取り手段）
１３    裏当て
１３’  透明素材
１５０    処理／制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開平９−３２１９４７号公報
【特許文献２】特開２００９−１５９３４２号公報
【図１】
2015046748.tif 000003
【図２】
2015046748.tif 000004
【図３】
2015046748.tif 000005
【図４】
2015046748.tif 000006
【図５】
2015046748.tif 000007
【図６】
2015046748.tif 000008
【図７】
2015046748.tif 000009
【図８】
2015046748.tif 000010