特開 2024-168583 印刷品質検査方法及び印刷品質検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168583

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】印刷品質検査方法及び印刷品質検査装置

(51)【国際特許分類】

   B41F 33/00 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

B41F33/00 280

B41F33/00 290

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085394

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000109200

【氏名又は名称】ダックエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003823

【氏名又は名称】弁理士法人柳野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大西 克哉

(72)【発明者】

【氏名】笠野 裕太

(72)【発明者】

【氏名】中塩屋 裕三

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 啓太

(72)【発明者】

【氏名】岡本 宏巳

(72)【発明者】

【氏名】氷上 好孝

【テーマコード（参考）】

2C250

【Ｆターム（参考）】

2C250EB23

2C250EB26

2C250EB29

(57)【要約】

【課題】インキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を、高効率且つ詳細に判断できる印刷品質検査技術を提供せんとする。
【解決手段】シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される所定領域を含む領域を撮像手段２で撮像し、撮像した前記所定領域の画像につき、当該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析することにより、前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布５を求め、該色濃度分布５に基づき、インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される所定領域を含む領域を撮像し、
撮像した前記所定領域の画像につき、当該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析することにより、前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を求め、
該色濃度分布に基づき、前記インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定することを特徴とする、印刷品質検査方法。

【請求項2】

前記色濃度分布から求まる前記二つの山の各ピーク値または各山から所定の計算式で算出される面積値に基づき、前記印刷品質の良否を判定する、請求項１記載の印刷品質検査方法。

【請求項3】

前記所定領域の画像について、あらかじめ基準となる色濃度分布を設定し、
当該基準となる色濃度分布との比較により、前記印刷品質の良否を判定する、請求項１記載の印刷品質検査方法。

【請求項4】

前記所定領域が、単一のインキ色で印刷され、一定の色濃度分布となるように一定形状に決められた検査用マークからなる領域である、請求項１記載の印刷品質検査方法。

【請求項5】

前記検査用マークが見当マークを兼ねており、前記印刷品質の良否とともに、前記検査用マークの位置情報に基づき見当ズレの有無も判定する、請求項４記載の印刷品質検査方法。

【請求項6】

シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される所定領域を含む領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記所定領域の画像につき、当該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析することにより、前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を求める色濃度分析手段と、
前記色濃度分析手段により求められた前記色濃度分布に基づき、前記インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする、印刷品質検査装置。

【請求項7】

前記判定手段が、前記色濃度分布から求まる前記二つの山の各ピーク値または各山から所定の計算式で算出される面積値に基づき、前記印刷品質の良否を判定する、請求項６記載の印刷品質検査装置。

【請求項8】

前記所定領域の画像について、あらかじめ基準となる色濃度分布を記憶する記憶手段を備え、
前記判定手段が、当該基準となる色濃度分布との比較により、前記印刷品質の良否を判定する、請求項６記載の印刷品質検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷物のドットゲインを含む印刷品質を検査する印刷品質検査方法及び印刷品質検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷品質の一つとして、印刷物の網点が太り、印刷物の色が本来のインキ色よりも濃く見えるドットゲインという現象が知られている。このドットゲインが判定できる印刷品質検査方法としては、従来、印刷物に対して三原色の光を当て、その反射光に基づき印刷濃度、色彩値を求め、これをドットゲイン値に変換して品質判定するものが提案されている（特許文献１参照。）。

【0003】

しかしながら、上記特許文献１の検査方法では、具体的にどのようにしてドットゲイン現象である旨を判断するのか、網点一つ毎に検査して判断するのか、その方法の詳細が分からない。網点毎に判断するのは効率的でない。また、全体としてドットゲインの可能性が仮に判定できたとしても、どのような原因でドットゲインになったのか、インキの調整不良か、転写圧の不良か等、より詳細な判断ができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－３４９７３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、インキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を、高効率且つ詳細に判断できる印刷品質検査技術を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者はかかる現況に鑑み、鋭意検討した結果、単一のインキ色と背景とで構成される領域の画像について画素ごとに色濃度を分析し、インキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を求め、これを解析することによりドットゲインを含む印刷品質についての判断を詳細かつ高効率に行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0007】

すなわち本発明は、以下の発明を包含する。
（１） シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される所定領域を含む領域を撮像し、撮像した前記所定領域の画像につき、当該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析することにより、前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を求め、該色濃度分布に基づき、前記インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定することを特徴とする、印刷品質検査方法。

【0008】

（２） 前記色濃度分布から求まる前記二つの山の各ピーク値または各山から所定の計算式で算出される面積値に基づき、前記印刷品質の良否を判定する、（１）記載の印刷品質検査方法。

【0009】

（３） 前記所定領域の画像について、あらかじめ基準となる色濃度分布を設定し、当該基準となる色濃度分布との比較により、前記印刷品質の良否を判定する、（１）記載の印刷品質検査方法。

【0010】

（４） 前記所定領域が、単一のインキ色で印刷され、一定の色濃度分布となるように一定形状に決められた検査用マークからなる領域である、（１）記載の印刷品質検査方法。

【0011】

（５） 前記検査用マークが見当マークを兼ねており、前記印刷品質の良否とともに、前記検査用マークの位置情報に基づき見当ズレの有無も判定する、（４）記載の印刷品質検査方法。

【0012】

（６） シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される所定領域を含む領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記所定領域の画像につき、当該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析することにより、前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を求める色濃度分析手段と、前記色濃度分析手段により求められた前記色濃度分布に基づき、前記インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする、印刷品質検査装置。

【0013】

（７） 前記判定手段が、前記色濃度分布から求まる前記二つの山の各ピーク値または各山から所定の計算式で算出される面積値に基づき、前記印刷品質の良否を判定する、（６）記載の印刷品質検査装置。

【0014】

（８） 前記所定領域の画像について、あらかじめ基準となる色濃度分布を記憶する記憶手段を備え、前記判定手段が、当該基準となる色濃度分布との比較により、前記印刷品質の良否を判定する、請求項６記載の印刷品質検査装置。

【発明の効果】

【0015】

以上にしてなる本願発明に係る印刷品質検査方法、及び印刷品質検査装置は、インキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を、詳細かつ高効率に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る印刷品質検査装置を組み込んだ印刷ラインを示す説明図。

【図2】（ａ）は印刷物の隅部に検査用のマークが印刷されている様子を示す説明図、（ｂ）はそのマークが印刷されている領域の拡大図。

【図3】本発明に係る印刷品質検査装置の構成を示すブロック図。

【図4】上記マークの拡大説明図。

【図5】（ａ）、（ｃ）は、検査用マークの印刷が網点異常を起こしている場合の色濃度分布を示す図、（ｂ）は正常な場合の色濃度分布を示す図。

【図6】上記マークを利用した見当あわせを説明する説明図。

【図7】同じく見当あわせの変形例を説明する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

【0018】

本発明の印刷品質検査装置１は、図１に示すように、搬送中の印刷物Ｗの印刷面９を撮像する撮像手段２と、撮像手段２による撮像面を照明する照明手段３と、撮像手段２で得られる画像情報に基づき、印刷面９の印刷品質の良否を判定する判定手段４１ｃとを備えている。図１中の符号１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、それぞれ異なる色のインキを印刷する印刷装置を示している。印刷装置の数は限定されない。印刷装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、たとえばオフセット印刷機であり、その他、フレキソ印刷機、グラビア印刷機など、種々の印刷装置に適用できる。

【0019】

本発明の検査対象である印刷物Ｗは、図では裁断されたシートを例示しているが、裁断されたシートではなく帯状の連続したシートでも同様に本発明を適用できる。また、印刷物Ｗの素材は紙のほか、合成樹脂フィルムやアルミニウム箔など種々のものが対象に入る。印刷物Ｗの印刷面には、少なくとも、シートに印刷された単一のインキ色と背景とで構成される網点印刷からなる所定領域を含む。この領域を撮像手段２により撮像することになる。

【0020】

撮像手段２が撮像する上記所定領域は、用紙の端部等に単一のインキ色で印刷され、一定の色濃度分布となるように一定形状に決められた検査用マークからなる領域であることが好ましい。検査用マークは、たとえば図２（ａ），（ｂ）に示すように、絵柄Ｐ１以外の端部の領域にインキ色ごと（たとえばＹ／Ｍ／Ｃ／Ｋの各インキ色ごと）に印刷される４つのマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４が該当する。本例では、図４の拡大図に示すように、各々「田」の字型のマークとされ、これらマークは見当マークを兼ねている。より具体的には、中央に当該マークの色のインキでベタ印刷された第１領域ｒ１と、その周囲の領域で当該色のインキで網点印刷された第２領域ｒ２と、背景の白色領域ｒ３とより構成されている。このように中央部にベタ印刷された第１領域ｒ１を設けることで、後述する色濃度検査を高効率且つ高精度に行うことができる。

【0021】

すなわち、これら各インキ毎に印刷されたマーク（Ｍ１～Ｍ４）を分析することで、ドットゲインや色濃度などの印刷品質の良否とともに、検査用マークの位置情報に基づき見当ズレの有無も判定することができる。たとえば、図６に示すように見当ズレを生じている場合、同じ色（例えばＫ（黒））のマークＭ１の中心同士を結ぶ線を基準線とし、これに対する各マークＭ２～Ｍ４のズレ量を計測することで見当ズレを検出することができる。

【0022】

マークの形は、本例のような「田」の字型に限定されず、他の形でもよい。また、このような検査マークは必須ではない。検査マークの印刷を省略し、絵柄Ｐ１中の一色のみの特定領域を上記所定領域として検査することも勿論できる。マークの寸法、網点の密度等は、各マークを含む上記所定領域の当該マークのインキの色濃度の画素数のピーク値と背景色の色濃度の画素数のピーク値が略同じになるように、あるいは分布の山の面積値が略同じになるようにすれば、後述の色濃度分布の比較による良否判定が効率化できる点で好ましい。

【0023】

撮像手段２は、従来からの印刷物の検査装置に用いる公知の撮像装置を広く適用でき、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を搬送方向に直交する横方向に複数並設したラインセンサより構成されるラインセンサカメラが設けられている。照明手段３も、従来から印刷物の検査装置に用いられている公知の照明装置を広く適用できる。

【0024】

判定手段４１ｃは、コンピュータを構成する処理装置４１に設けられている。符号４２は処理装置４１に接続された記憶手段である。処理装置４１は、マイクロプロセッサなどのＣＰＵを主体に構成され、入出力部、バスラインを通じて撮像手段２、照明手段３、記憶手段４２との間でそれぞれ各種情報を送受信する。

【0025】

記憶手段４２は、処理装置４１内外のＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶メモリやハードディスク等より構成され、処理装置４１における各種処理動作の手順を規定するプログラムや処理データが記憶される。図３は、本実施形態の処理装置４１および記憶手段４２の構成を示している。

【0026】

処理装置４１は、図３に示すように、機能的には、撮像手段により撮像された前記所定領域の画像を記憶手段４２の領域画像記憶部４２ａに記憶する領域画像取得処理部４１ａと、前記所定領域の画像の色濃度を分析し、色濃度分布として記憶手段４２の濃度分布記憶部４２ｂに記憶する色濃度分析処理部４１ｂと、得られた前記色濃度分布に基づき、インキ色のインキに関するドットゲインを含む印刷品質の良否を判定する判定手段４１ｃとしての判定処理部とを少なくとも備えている。これら機能は上記プログラムにより実現される。

【0027】

領域画像取得処理部４１ａは、撮像手段２によって、所定領域として、たとえば図２（ｂ）に示す検査用マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４をそれぞれ含む領域Ｒ０１～Ｒ０４の各領域の画像を取得し、これを領域画像記憶部４２ａに記憶する。具体的には撮像手段２で得られる印刷面全体又は一部の画像から上記各領域の画像を切り抜いて記憶することができる。

【0028】

色濃度分析処理部４１ｂは、色濃度分析手段を構成する処理部であり、上記所定領域の画像について、それぞれ該画像を構成する一つ又は複数画素ごとの色濃度を分析し、分析結果に基づき前記画像を構成するインキ色および背景色の二色を中心とする二つの山を有する色濃度分布を作成し、これを濃度分布記憶部４２ｂに記憶する。たとえば上記した図２（ｂ）の各領域Ｒ０１～Ｒ０４の画像ごとに、Ｒ／Ｇ／Ｂそれぞれの色濃度を画素ごとに分析して色濃度分布を作成する。

【0029】

図５（ｂ）は、色（例えばＫ（黒））のマークＭ１の領域Ｒ０１の画像のＲ／Ｇ／Ｂのうちの「Ｒ」の色濃度分布の例である。縦軸ｎは上記一つ又は複数画素の単位の数、横軸は色濃度の数値である。インキ色（本例ではＫ（黒））の濃度と背景色（印刷用紙の色（本例では白色））の濃度の２箇所に画素数のピークを有する二つの山が形成されている。

【0030】

このように色濃度分布を求めることにより、マーク全体の平均としての判断ではなく、一つ又は複数画素ごとの色濃度の総和で精度よく判断することが可能となる。このような色濃度分布は、各領域について、Ｒ／Ｇ／Ｂすべてについてそれぞれ作成すること以外に、たとえばインキ色に適したＲ／Ｇ／Ｂいずれかの色濃度分布を作成してもよい。

【0031】

判定処理部（判定手段４１ｃ）は、色濃度分布から求まる二つの山の各ピーク値または各山から所定の計算式で算出される面積値に基づき、印刷品質の良否を判定する。計算式は、たとえば公知のピーク面積を求める計算式（山のベースラインの設定（増加率、減少率の計算等）、ピークスタートからピークエンドまでの積分）など、適宜決められた計算式とすればよい。また、記憶手段４２には、あらかじめ基準となるピーク値や面積値を記憶するマスター情報記憶部４２ｃが設けられ、これら基準の値と上記ピーク値または計算式で計算した面積値とを比較することで良否を判定できる。基準となるピーク値や面積値は、正常な範囲内と判定される最小値、最大値として記憶される。

【0032】

たとえば図５（ａ）の分布では、インク（黒）の山のピーク値が基準値（上記最小値）よりも小さくなり、背景色（白）の山のピーク値が基準値（上記最大値）よりも大きい。このような場合、インク（黒）の網点が掠れ、本来のインキ色よりも薄く見える異常を起こしていると判定する。面積値で判定する場合は、インク（黒）の山の面積値が上記基準となる最小値よりも小さく、背景色（白）の山の面積値が基準となる最大値よりも大きい。このような場合、同様にインク（黒）の網点が掠れ、本来のインキ色よりも薄く見える異常を起こしていると判定する。

【0033】

また、図５（ｃ）の分布は、インク（黒）の山のピーク値が大きく、背景色（白）の山のピーク値が小さい。このような場合、網点が太り、本来のインキ色よりも濃く見えるドットゲインを起こしていると判定する。ピーク値と面積値の双方の結果から総合的に判定することも好ましい。面積値で判定する場合は、インク（黒）の山の面積値が上記基準となる最大値よりも大きく、背景色（白）の山の面積値が基準となる最小値よりも小さい。このような場合、同様にドットゲインを起こしていると判定する。

【0034】

ここで、上述のとおり、正常な状態におけるインクの山のピーク値と背景色の山のピークが図５（ｂ）に示すように略同じになるように、あるいインクの山の面積値と背景色の山の面積値が略同じになるように、当該マークの寸法、網点の密度等を設定すれば、インクの山の値と背景色の山の値を互いに比較することで、上記掠れやドットゲインを判定することも可能である。

【0035】

また、上記ピーク値や面積値の比較の代わりに、または上記ピーク値や面積値の比較とともに、上記所定領域の画像についてあらかじめ正常な場合のものとして基準となる二つの山の各ピークを有する色濃度分布の形状をマスター情報として記憶しておき、これら基準となる分布形状と比較することで、良否を判定することも好ましい。さらに、判定処理部は機械学習機構を有し、異常の場合の分布形状も含め、各種場合の分布形状を教師データとして記憶し、該機械学習機構による学習結果を参照して判定することも好ましい例である。機械学習機構の学習方法は、ニューラルネットワークによるディープラーニングなどの任意の手法を用いることができる。

【0036】

判定処理部（判定手段４１ｃ）は、さらに各インキの水分量や調整量を判定することも好ましい。たとえば上記した図５（ａ）、（ｃ）のような異常な状態においては、その異常の程度、すなわち上記したピーク値や面積値の正常値からのズレの量に基づき、そのインキの水分量、必要な水分その他の調整量を判定するようにすることも好ましい。図５（ａ）のような掠れの場合、水分量が多く過乳化の状態にあり、図５（ｃ）のようなインキ色よりも濃く見えるドットゲインの場合、水分量が少なくなっており、それぞれ必要な調整量がわかれば、インキの水分等（たとえば水分以外に温度、インキ粘度等）の自動調整制御も可能となる。ここでも機械学習機構による学習結果を参照して、水分等の調整量を決定することも好ましい例である。

【0037】

処理装置４１には、さらに見当ズレ検査部４１ｄ、色濃度検査部４１ｅ、及び出力処理部４１ｆを備えている。見当ズレ検査部４１ｄは、撮像手段２で撮像された上記各検査用マークの位置関係から、見当ズレ量を算出し、あらかじめ設定した閾値を超えた場合に見当ズレが生じていると判定する。たとえば図６に示すように、マークＭ１を基準に、他のマークＭ２～Ｍ４がそれぞれ縦横にどれだけズレているか（図中のｘ１～ｘ３、ｙ１～ｙ３）、算出することで見当ズレの有無を判定することができる。

【0038】

なお、ｘ１～ｘ３の基準のラインＬ１、ｙ１～ｙ３の基準のラインＬ２は、基準となるマークＭ１を両端部にそれぞれ設け、その間にＭ２～Ｍ４が各マークが一列に整列するように印刷することで、両端のＭ１の中心を結ぶ線を上記基準ラインＬ１とすることができ、Ｌ２は、一方のＭ１の中心を通り且つＬ１に直交する線を基準ラインＬ２とすることができる。

【0039】

他の見当ズレの検出方法としては、図７に示すように、印刷物に対する領域Ｒ０１～Ｒ０４の位置をあらかじめ決めておき、取得される領域内の各マークＭ１～Ｍ４の画像について画素単位の色濃度を分析し、領域の中心から縦横にインキ色と背景色がどのように偏っているか、画素単位の位置情報に基づき分析して見当ズレの程度を判定することも可能である。

【0040】

色濃度検査部４１ｅは、上記した領域Ｒ０１～Ｒ０４のマークのベタ印刷された第１領域ｒ１の色濃度を分析し、あらかじめ設定した正常な基準となる色濃度レベルと比較し、その異常の有無を判定する。ここで、色濃度分析処理部４１ｂが分析した各画像の色濃度分布のピーク値の色濃度レベルを前記基準の色濃度レベルと比較することでもよい。

【0041】

出力処理部４１ｆは、上述の判定処理部（４１ｃ）や見当ズレ検査部４１ｄ、色濃度検査部４１ｅによる判定結果（網点の掠れ、ドットゲインの発生、インキの水分等の必要な調整量、見当ズレ、色濃度異常などの結果）を出力情報として生成し、音や表示による注意や警告の告知とともに、これをディスプレイに表示したり、オペレータ端末に送信したりする。

【0042】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0043】

Ｗ 印刷物
１ 印刷品質検査装置
２ 撮像手段
３ 照明手段
５ 色濃度分布
９ 印刷面
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 印刷装置
４１ 処理装置
４１ａ 領域画像取得処理部
４１ｂ 色濃度分析処理部
４１ｃ 判定手段
４１ｄ 見当ズレ検査部
４１ｅ 色濃度検査部
４１ｆ 出力処理部
４２ 記憶手段
４２ａ 領域画像記憶部
４２ｂ 濃度分布記憶部
４２ｃ マスター情報記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】