JP5971800B2 - シート状物の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性のある加工が施されたシート状物の検査装置に関するものである。

紙幣や有価証券等の印刷物では、偽造防止の為、通常の絵柄部分以外に透過特性の有る「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の加工が紙面上や紙面内部に施されることが多い。「透かし」とは、当てた光によって紙の上により明るく（暗い背景の上で反射した光ではより暗く）現れる区別することのできる画像や模様であり、製造の過程で紙の上に水でコーティングされた金属の押し型等によって模様付けされた紙の加工をさす。部分的に紙厚を変化させて、浮き出る部分と凹む部分で模様を作っている。紙幣等に使われている透かしには、黒透かしと呼ばれる特殊な透かしがあり、これは一般的な透かしとは逆に透かしの部分を厚く漉き上げる技法で、濃淡のグラデーションを表現でき、これによって絵画のような表現をすることが可能となっている。一方、「セキュリティウィンドウ」とは、透明のポリマー紙に両面下地印刷されていないフィルムだけの透明の領域をさす。また、セキュリティウィンドウ上に肖像や文字が印刷されている場合もある。

そのため、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の加工が施された印刷物に対して、その有無や輪郭及び位置を検査する必要がある。

特開２０１０−２２１４１０号公報

しかしながら、通常のインクで印刷された絵柄部分の検査装置としては、従来、特許文献１など種々のものが提案されているが、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工が施された印刷物に対して、その有無や輪郭及び位置を検査する手段は無かった。

そこで、本発明は、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工が施された印刷物に対して、その有無や輪郭及び位置を詳細に検査することができるシート状物の検査装置を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係るシート状物の検査装置は、
透過特性の有る加工を施されたシート状物の検査装置において、
前記シート状物に対向する面を紫外線を照射すると可視光領域の光を発光する素材で処理された支持部材と、
前記シート状物に紫外線を含む光を照射する光源と、
前記シート状物を撮像する撮像手段と、
前記シート状物及び支持部材から反射された光源からの光の紫外線をカットし、前記撮像手段に紫外線より波長の長い光のみ入射するようにする紫外線フィルタと、
前記撮像手段に入射された前記支持部材から発光された可視光領域の光によって、前記シート状物の透過特性の加工の適否を判断する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係るシート状物の検査装置によれば、光源から照射された紫外線は、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工部分のみ透過して、支持部材表面における紫外線を照射すると発光する素材の処理部に当たり、その発光した可視光領域の光が紫外線フィルタを通して（即ち、紫外線がカットされて）撮像手段に入射される一方、他の部分はそのまま紫外線が反射され紫外線フィルタでカットされて暗くなるので、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工部分の有無や輪郭及び位置を詳細に検査することができる。

本発明の一実施例を示す検査装置の概略構成図である。 同じく制御装置のブロック図である。 同じく紙の小切れにおける絵柄の説明図である。

以下、本発明に係るシート状物の検査装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示す検査装置の概略構成図、図２は同じく制御装置のブロック図、図３は同じく紙の小切れにおける絵柄の説明図である。

図１に示すように、図示しない処理機で「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工が施された紙（シート状物）Ｗが検査胴（支持部材：圧胴や渡胴でも良い）４５に受け渡されている。この検査胴４５の表面には、所定の厚みで紫外線を照射すると発光する素材で処理された発光処理部４５ａが施されている。発光処理部４５ａとして、検査胴４５の周面に蛍光塗料を塗布するか、あるいは蛍光染料又は蛍光塗料を含むフィルムを卷装するかして処理すると好適である。

そして、前記検査胴４５の周面に対向して設けられた検査装置４０でその印刷品質が検査された紙Ｗは、図示しない搬送手段を介して排紙ユニットへ送られて排紙台（パイル）上に積載されるようになっている。

前記検査装置４０は、紙Ｗにおける、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工部分を検査するもので、紫外線を含む光を紙Ｗに照射する一対（対でなくても良い）のＵＶ（紫外線）‐ＬＥＤ照明器（光源：波長ピーク３６５ｎｍ）４１ａ，４１ｂと、紙Ｗを撮像する１台のカラーカメラ（撮像手段）４２と、紙Ｗ及び検査胴４５から反射されたＵＶ‐ＬＥＤ照明器４１ａ，４１ｂからの光のＵＶ領域である４１０ｎｍ以下の波長の光をカットし紫外線を越える波長の光のみカラーカメラ４２に入射する紫外線カットフィルタ（紫外線フィルタ）４３と、カラーカメラ４２に入射された検査胴４５の発光処理部４５ａから発光された紫外線を越える波長の可視光領域の光によって、紙Ｗにおける「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工部分の適否を判断する制御装置４６とから構成される。

前記カラーカメラ４２は、検査胴４５の中心線に対して法線方向Ｎに設けられ、紙Ｗの撮像面を垂直方向から撮像する位置にて支持フレーム４４を介して本機フレームに支持される。尚、ＵＶ‐ＬＥＤ照明器４１ａ，４１ｂも図示しない支持フレームを介して本機フレームに支持される。尚、検査装置４０は印刷機とは別に設置した暗室内に設けられても良い。

次に、図２を用いて、本実施例による検査装置４０の光学的および電気的構成について説明する。検査装置４０は、紙Ｗを撮像する上述したカラーカメラ４２と、このカラーカメラ４２からの撮像出力に基づいて紙Ｗに加工された透過特性の有る加工部分を検査する制御装置４６とを備える。前記カラーカメラ４２は、レンズ４２ａを含む光学系および光学系を介して結像される画像を電気信号に変換するＣＣＤ(Charge Coupled Device)４２ｂを有する。

制御装置４６は、基準画像信号を記憶する基準メモリ５０と、検出画像信号を記憶する検出メモリ５１と、基準メモリ５０及び検出メモリ５１への書き込み及び読み出しを制御するメモリコントローラ５５と、基準メモリ５０及び検出メモリ５１から読み出された２つの信号の許容レベル差が設定される判定レベル設定回路５２と、判定レベル設定回路５２に設定された許容レベル差を考慮して２つの信号を比較する比較回路５３と、ＣＣＤ４２ｂの出力を増幅するアンプ５６と、アンプ５６の出力をアナログ・デジタル変換してメモリコントローラ５５に出力するＡ／Ｄコンバータ５７と、アンプ５６のゲインを調整する補正回路５８と、ＣＣＤ４２ｂを制御するＣＣＤコントローラ５９とを備える。

基準メモリ５０は、印刷ジョブの開始時に、紙Ｗに正常に加工された透過特性の有る加工部分から読み込まれた基準画像データを記憶する。尚、基準画像データは、印刷ジョブ毎に異なった基準画像データが基準メモリ５０に記憶される。検出メモリ５１は、検査対象の紙Ｗから読み込まれた検出画像データを記憶する。

メモリコントローラ５５は、基準メモリ５０および検出メモリ５１へのデータの書き込みおよび読み出しを制御する。判定レベル設定回路５２は、基準メモリ５０から読み出された基準画像データと検出メモリ５１から読み出された検出画像データとの許容レベル差を予め設定する。

比較回路５３は、メモリコントローラ５５によって読み出された基準画像データと検出画像データとのレベル差が判定レベル設定回路５２に設定された許容レベル差以上の場合に、品質が不良であることを示す信号を出力する。即ち、ＣＣＤ４２ｂの各画素に対応する基準画像データと検出画像データとを逐一比較することにより各画素に対応する両データのレベルを比較し、一個でも許容差以上となっている場合には不良信号を出力する。

具体的には、比較回路５３は、基準メモリ５０から読み出された基準画像データと検出メモリ５１から読み出された検出画像データとを一画素毎に順次比較する第１の比較動作を行う。次に、比較回路５３は、第１の比較動作によって得られた２つの信号のレベル差と、判定レベル設定回路５２から出力された許容レベル差とを比較する第２の比較動作を行う。第２の比較動作の結果、２つの信号のレベル差が許容レベル差よりも大きい場合に、比較回路５３は検査対象である紙Ｗに加工された透過特性の有る加工部分が不良であることを示す不良信号を出力する。

補正回路５８は、検査胴４５の回転速度に合わせてアンプ５６のゲインを調整する。即ち、カラーカメラ４２に同一光量が入射した場合でも、検査胴４５の回転速度が速いほどＣＣＤ４２ｂの出力レベルが小さくなる。このため、補正回路５８によって回転速度の影響を除去する。メモリコントローラ５５、比較回路５３、補正回路５８、ＣＣＤコントローラ５９には位相信号が供給される。メモリコントローラ５５には基準値メモリ信号が供給される。メモリコントローラ５５、比較回路５３には判定スタート信号が供給される。

位相信号は、検査胴４５の回転位相を検出するロータリエンコーダ（図示せず）の出力信号から生成される。位相信号は、検査胴４５の１回転毎に立ち上がる基準パルスと、検査胴４５の一定回転毎に立ち上がるクロックパルスとからなる。基準値メモリ信号は、メモリコントローラ５５を介して基準メモリ５０に基準画像データの読み込みを行うための信号であり、オペレータによる基準値メモリスイッチ（図示せず）の操作により供給される。判定スタート信号は、基準画像データと検出画像データとの比較動作開始を指示する信号であり、オペレータによる判定スタートスイッチ（図示せず）の操作により供給される。

このような構成において、品質検査工程の前処理として、紙Ｗに加工された透過特性の有る加工部分に対応する基準画像データの取り込みが行われる。まず、紙Ｗを用いた試し刷り中にオペレータが紙Ｗの印刷状態を確認する。印刷状態が良であることが確認された場合、基準値メモリスイッチ（図示せず）の操作によりカラーカメラ４２を介して基準値メモリ信号の制御装置４６への供給が開始される。検査胴４５の基準位置を表す基準信号がロータリエンコーダより出力されると、検査胴４５に保持／搬送される紙Ｗから基準画像データの取り込みが開始され、基準メモリ５０へ記憶される。

検査胴４５に保持／搬送される紙Ｗの基準画像データが基準メモリ５０に記憶された後、判定スタート信号により判定処理が開始される。この判定処理において、まず基準画像データの読み込みと同様に、検査胴４５の回転に伴い検出メモリ５１に対応する検査胴４５に保持／搬送される紙Ｗの検出画像データが読み込まれる。次に、判定処理時に読み込まれた検出画像データと予め記憶された基準画像データとが比較され、両データのレベル値が許容レベル差内に収まっているかによって、紙Ｗに加工された透過特性の有る加工部分の適否が判定される。

例えば、カラーカメラ４２によれば、図３に示すように、検査対象である紙Ｗの多数の小切れ（紙幣や有価証券等）Ｗａにおいて、ＵＶーＬＥＤ照明器４１ａ，４１ｂから撮像面に照射された紫外線は紙Ｗに加工された透過特性の有る加工部分ＰＥのみ透過して検査胴４５の発色処理部４５ａに当たり、当該発色処理部４５ａが発光する。

そして、発光した可視光領域の光が紫外線カットフィルタ４３を通して（即ち、紫外線がカットされて）カラーカメラ４２に入射される一方、可視インクで印刷された絵柄部分ＶＥ等の他の部分はそのまま紫外線が反射され紫外線カットフィルタ４３でカットされて暗くなる

これらの結果、「透かし」や「セキュリティウィンドウ」等の透過特性の有る加工部分ＲＥの有無や輪郭及び位置を詳細に検査することが可能となる。

このようにして本実施例によれば、検査装置４０により透過特性の有る加工部分ＰＥの検査を行えるので、紙Ｗの印刷品質をより一層高めることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることはいうまでもない。

本発明に係るシート状物の検査装置は、品質管理が重要な紙幣や証券印刷等の印刷を行う特殊印刷機に用いて有効である。

４０ 検査装置
４１ａ，４１ｂ ＵＶーＬＥＤ照明器（光源）
４２ カラーカメラ（撮像手段）
４２ａ レンズ
４２ｂ ＣＣＤ(Charge Coupled Device)
４３ 紫外線カットフィルタ（紫外線フィルタ）
４４ 支持フレーム
４５ 検査胴（支持部材）
４５ａ 発光処理部
４６ 制御装置
５０ 基準メモリ
５１ 検出メモリ
５２ 判定レベル設定回路
５３ 比較回路
５５ メモリコントローラ
５６ アンプ
５７ Ａ／Ｄコンバータ
５８ 補正回路
５９ ＣＣＤコントローラ
Ｗ 紙（シート状物）
Ｗａ 小切れ（紙幣や有価証券等）
ＰＥ 透過特性の有る加工部分
ＶＥ 可視インクで印刷された絵柄部分

Claims (1)

1. 透過特性の有る加工を施されたシート状物の検査装置において、
   前記シート状物に対向する面を紫外線を照射すると可視光領域の光を発光する素材で処理された支持部材と、
   前記シート状物に紫外線を含む光を照射する光源と、
   前記シート状物を撮像する撮像手段と、
   前記シート状物及び支持部材から反射された光源からの光の紫外線をカットし、前記撮像手段に紫外線より波長の長い光のみ入射するようにする紫外線フィルタと、
   前記撮像手段に入射された前記支持部材から発光された可視光領域の光によって、前記シート状物の透過特性の加工の適否を判断する制御装置と、
   を備えたことを特徴とするシート状物の検査装置。