JP2015031531A - 画像検査装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常の原因がトナー像の異常なのか、印刷物に異物が付着したためなのかを良好に判別する。
【解決手段】画像検査装置５００は、印刷物を撮像して分光スペクトルを生成する分光カメラ３００と、あらかじめ印刷物を作成するトナー像の分光スペクトルについての情報を格納したデータベース５２０と、データベースから検査に用いる基準スペクトルを取得するスペクトル取得部５３０と、取得した被測定物の分光スペクトルと、抽出した基準スペクトルの差分を取得する差分取得部５５０と、取得した差分に基づいて異常の原因が、印刷物のトナー像の異常か、印刷物に付着した異物かを判定する異常判定部５６０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、出力した印刷物を撮影して得られた画像データから異常を検出する画像検査装置、およびこの画像検査装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、画像形成装置を構成する部材の劣化などに起因して形成された画像にトナーの剥がれや色ずれ等の異常画像が発生することがあり得る。大量の印刷物を生産する場合、生産完了後の検査において上記のような異常画像など品質に問題が確認されると、生産済みの印刷物を廃棄する必要があり、大きな損失が生じる。このため、大量印刷を前提とした画像形成装置では、印刷と同時に異常画像の検査が行えようにすることが望ましい。

このような検査を行うため、特許文献１には、画像形成装置の装置内で撮影した印刷物の検査画像と、原稿として入力される入力画像データとの差分を取り、その差分画像を積算したものを用いて異常画像を検知する画像検査装置が提案されている。この画像検査装置は、差分を積算した画像を利用して異常画像を検知している。

また、特許文献２には、異常検知のために、画像形成装置の装置内で撮影した印刷物の検査画像と、原稿の入力画像を用いた画像検査装置が提案されている。この画像検査装置では、入力画像について、輝度値の変化の頻度（輝度値の平坦度）を算出し、平坦度の大きさごとに閾値を設定し、検査画像と入力画像の差分が、この閾値を上回った場合に異常画像と判定する。

しかし、従来の画像検査装置には、以下のような課題があり得る。すなわち、特許文献１に記載のものは、周囲的に発生する異常画像以外には、異常検知の効果が期待できない。また、特許文献１に記載のものは、入力画像データと検査画像の差分を算出し、これを積算した画像を用いて異常の検査を行っている。この方法は、感光体ドラムなどの回転部材の欠陥等による周期的な異常画像に対しては、異常のみを正確に検知することが期待できる。しかし、定着時のトナーのはがれのように非周期的に発生する異常画像においては、積算画像から異常の有無を判定する構造によって異常画像とは判定されないと予想され、これにより異常画像の検知において十分な検知精度が期待できない。

また、特許文献２に記載のものは、異常画像の原因を特定できないために、異常画像に対する効果的な対策を講じることが難しい。特許文献２に記載のものは、異物検査に積算画像を用いないので、上記のような非周期的な異常画像においても、高い検知精度が期待できる。しかし、検査画像と入力画像に優位な差異があれば、すべて異常画像と判定してしまう。例えば、印刷用紙に汚れが付着していた場合と、画像形成装置に問題が生じて異常画像が形成された場合において、同様に「異常画像あり」と判定してしまう。しかし、これら２つの問題に対しては、必要な対策が異なってくる。前者の場合は汚れが付着していた用紙を廃棄するだけでよいが、後者の場合は画像形成装置を調整する必要がありる。このように、異常画像の原因がひとつに特定できないために、まず異常の原因を特定した上で対策を講じる必要があり、効率的に作業に当たれない。

本発明は、異常の原因がトナー像の異常なのか、印刷物に異物が付着したためなのかを判別でき、異常発生時に効率的な対策が可能となる画像検査装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像検査装置は、印刷物を撮像して分光スペクトルを生成する分光カメラと、あらかじめ前記印刷物を作成するトナー像の分光スペクトルについての情報を格納したデータベースと、前記データベースから検査に用いる基準スペクトルを取得するスペクトル取得手段と、取得した前記印刷物の前記分光スペクトルと、取得した前記基準スペクトルの差分を取得する差分取得手段と、取得した前記差分に基づいて異常の原因が、前記印刷物のトナー像の異常か、前記印刷物に付着した異物かを判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、異常の原因がトナー像の異常なのか、印刷物に異物が付着したためなのか、を容易に判別することができ、印刷物の異常が発生した場合に効率的な対策が可能となる。

本発明に係る画像検査装置を備える画像形成装置の内部構造を示す模式図である。 本発明に係る画像検査装置の実施形態１に係る画像検査装置の構成を示すブロック図である。 同画像検査装置のデータベースに格納した基準スペクトルを示す表である。 同画像検査装置における基準スペクトルと検査対象スペクトルを示すグラフである。 同画像検査装置の実施形態に係る画像検査装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る画像検査装置の実施形態２に係る画像検査装置の構成を示すブロック図である。 同画像検査装置における基準スペクトルと検査対象スペクトルを示すグラフである。 同画像検査装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態に係る画像検査装置、および画像形成装置について説明する。まず、画像検査装置を含む画像形成装置の構成について説明する。図１は本発明に係る画像検査装置を備える画像形成装置の内部構造を示す模式図である。

画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成部を備えたタンデム型のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を重ねて記録媒体である記録用紙にカラー画像を形成する。

画像形成装置１００は、ユーザーインターフェース部１１０、スキャナ部１２０、外部インターフェース部１３０、制御部１４０、画像形成手段である画像形成部１５０を備える。また、画像形成装置１００は、画像検査装置５００として、分光カメラ３００と演算部４００とを備える。

ユーザーインターフェース部１１０は、画像形成装置１００の状態等の情報を表示するためのディスプレー、機器を操作するためのボタン等を備え、オペレーターが入力を指示する。スキャナ部１２０は、図示しない照明装置、光学系、撮像素子をお供え、原稿の画像を読み取る。外部インターフェース部１３０には、入力端子を備え、コンピュータ等の外部装置からの画像データ等を受け取る。制御部１４０は、中央演算装置を備え、画像形成装置１００の統括的な制御を行う。

画像形成部１５０は、露光部１６０、作像部２００、中間転写部１７０、給紙部１８０、および定着部１９０を備える。作像部２００は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナーを用いて、画像を形成する。作像部２００は、感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋ、帯電器２２０Ｃ、２２０Ｍ、２２０Ｙ、２２０Ｋおよび現像器２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋを備える。これらはユニット化されておりＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対しそれぞれ１ユニットが配置される。露光部１６０は、入力された画像データに基づいて感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋに変調されたレーザー光を照射して、感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋを露光して潜像を形成する。各感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋに形成された潜像は現像器２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋで現像され、感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋには各色のトナー像が形成される。

給紙部１８０には、印刷用の用紙が配置されている。給紙部１８０は、用紙を一枚ずつ搬送するための給紙分離機構を備える。中間転写部１７０は、中間転写ベルト１７１、中間転写対向ローラ１７２Ｙ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを備える。また、中間転写部１７０には、中間転写ベルト１７１を挟む転写ローラ１７３および転写対向ローラ１７４を備える。感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋに形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト１７１に中間転写され、給紙部１８０からの転写ローラ１７３、転写対向ローラ１７４で用紙に転写され、記録用紙にカラートナー像が形成される。

定着部１９０は、定着ローラ１９１と加熱ローラ１９２とを備え、記録用紙上のカラートナー像に熱と圧力を加え、定着する。これにより、トナーは溶融し、記録用紙上に定着され、その後機外に排出される。

画像形成装置１００では、紙原稿の複写のときは、スキャナ部１２０から画像情報を取得し、ユーザーインターフェース部１１０で複写枚数などの出力設定を入力する。また、外部インターフェース部１３０から、接続されたコンピュータより画像と印刷設定の情報を一度に入力を受けることも可能である。これらの情報は、制御部１４０に引き渡される

制御部１４０では、受け取った情報に基づいて、画像形成部１５０の各部を駆動させる制御信号を出力する。画像形成部１５０では、所望の画像を出力するために、以下のような動作を行う。感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋは、帯電器２２０Ｃ、２２０Ｍ、２２０Ｙ、２２０Ｋで帯電され、露光部１６０で発振されるレーザー光によって電荷の像（潜像）が描かれる。この潜像は、現像器２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋから供給される帯電トナーによって現像され、感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋにトナー像が形成される。感光体２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋで形成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色のトナー像は、中間転写ベルト１７１上に、位置を合わせて転写される。以上の動作により、中間転写ベルト１７１上には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ４色のトナーが積層したトナー像が形成される。

給紙部１８０では、搬送ローラにより印刷用紙が一枚ずつ中間転写部１７０に搬送される。中間転写部１７０では、中間転写ベルト１７１と印刷用紙の間に電圧を印加することで、中間転写ベルト上の帯電したトナーによる像が紙上に転写される。定着部１９０では、トナー像が転写された用紙に対し、熱エネルギーと圧力を加えることで、トナーを溶融させ紙に定着させる。以上の動作により、紙上に所望の画像が形成される。

＜実施形態１＞
次に本発明に係る画像検査装置の実施形態１に係る画像検査装置について説明する。上述のように画像検査装置５００は、分光カメラ３００と、演算部４００とを備える。分光カメラ３００は、印刷物を撮像して分光スペクトルを生成する。分光カメラ３００は、波長が４５０〜８００ｎｍである光を検知でき、この波長域において８チャンネルの測定チャンネルを有する。また、分光カメラ３００は、ＲＧＢに相当する出力を８チャンネルの測定チャンネルから出力することができる。分光カメラ３００は、定着部１９０を通過して後の記録用紙に形成された画像を撮像できる位置に配置される。

演算部４００は、例えばＣＰＵ（Central processing
Unit）、ＬＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭを（Read Only Memory）等備えたコンピュータで構成される。演算部４００では、ＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより分光カメラ３００から得られた情報に対し、所定の処理を行う。この処理により、記録用紙に記録されたトナー像に異常がないか、異常があり得る場合にはその異常がトナー像の異常であるか、異物の付着による異常であるかを判定する。

演算部４００は、次のような機能を備える。図２は本発明に係る画像検査装置の実施形態１に係る画像検査装置の構成を示すブロック図である。演算部４００は、異常検出部５１０と、データベース５２０と、スペクトル取得手段であるスペクトル取得部５３０と、フィッティング部５４０と、差分取得手段である差分取得部５５０と、異物判定手段である異常判定部５６０とを備える。

異常検出部５１０は、分光カメラ３００からの撮像ＲＧＢ情報と画像形成のために使用された入力画像ＲＧＢデータとを比較して、記録用紙に形成された画像に異常がないか、異常があった場合には、どの画像上の、どの位置に異常があるかの位置情報を出力する。

データベース５２０は、記録用紙上に出力されたさまざまな色および明度のトナー像に対して、ＲＧＢ輝度値および分光スペクトルを関連付けて格納している。このデータは、あらかじめ測定されて取得されている。図３は同画像検査装置のデータベースに格納した基準スペクトルを示す表である。データベース５２０は、図３に示したように、ＲＧＢの輝度値（分光パターン）に対応する４５０ｎｍ〜８００ｎｍまでの８チャンネルに対応する波長と分光強度の値（分光スペクトル）が格納されている。

データベース５２０は、例えばＲＧＢ輝度値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，５０，１５０）に関連付け、（４５０ｎｍ＝１５０，５００ｎｍ＝１４１，… ８００ｎｍ＝８０）の８チャンネル分の波長と分光強度の値を格納している。

スペクトル取得部５３０は、異常が検出された画像の異常位置における分光カメラ３００で取得したＲＧＢデータに対応するデータベース５２０中の分光スペクトル（基準スペクトル）を抽出する。

フィッティング部５４０は、基準スペクトルを分光カメラ３００から取得した異常位置におけるスペクトル（検査対象スペクトル）にフィッティング（近似）して、参照するスペクトルを形成する。フィッティングは例えば後述する最小自乗法による。

差分取得部５５０は、参照するスペクトルと、検査対象スペクトルとの各波長領域における差分を算出する。異常判定部５６０は、差分取得部５５０参照するスペクトルと、検査対象スペクトルとを比較して、残差の外れ値があらかじめ定めた閾値を超える場合、当該箇所の異常が異物付着によるものと判定する。

図４は同画像検査装置における基準スペクトルと検査対象スペクトルを示すグラフである。異常判定部５６０は、検査対象スペクトル中のひとつの波長領域の分光強度が、参照スペクトルから飛び出ている。この領域の残差が閾値より大きい場合、画像の異常が異物によるものと判定する。このようなピークがない場合は、画像の異常はトナー像の異常であると判定する。

次に実施形態１に係る画像検査装置５００の動作について説明する。画像検査装置５００は、分光カメラ３００で、入力画像を基準画像とし、分光カメラ３００で撮影した印刷物のＲＧＢ画像（検査対象画像）から印刷物の異常の有無を検出する。さらに、異常の発生が認められた場合、分光カメラ３００で撮影した８チャンネルのスペクトルから、異常の原因が、ホコリやゴミなどの異物の付着によるものか、トナー抜けなどの異常画像なのかを判定する。

図４は同画像検査装置の実施形態に係る画像検査装置の動作を示すフローチャートである。まず、入力画像７１０を取得し、さらに印刷物７２０を分光カメラ３００で撮像して、ＲＧＢ画像７３０と、８チャンネルのスペクトル７４０を取得する（ステップＳ１）。

基準画像として利用する入力画像は、スキャナ部１２０あるいは外部インターフェース部１３０から取得する。このとき、入力画像はＲＧＢの３チャンネルの輝度値信号であり、制御部１４０を介して異常検出部５１０に送られる。

分光カメラ３００で取得するＲＧＢ画像は、検査対象である印刷物を撮影して取得する。この際、分光カメラ３００では、８チャンネルでの撮像がなされており、そのうち、ＲＧＢに相当する３チャンネル分を利用する。撮影された画像は、異常検出部５１０に送られる。

異常検出部５１０で基準画像と検査対象画像のＲＧＢ輝度値の比較を行う（ステップＳ３）。これにより、検査対象の異常の有無を検知する。基準画像と検査対象画像のＲＧＢ輝度値の差が、設定した閾値以上であれば画像に異常ありと判定する。比較に際しては、基準画像と検査対象画像の位置合わせが行われる。この位置合わせには、公知の手法を用いる。

この異常検査手法では、基準画像と検査対象画像の差異の有無で、異常の有無を判定している。よって、検査対象に異常ありと判定された場合に、以下の２通りの要因が想定される。
（１）画像形成装置で形成された画像（トナー像）に異常がありる。
（２）印刷用紙または印刷面上に異物が存在する。
この２つの異常に対しては対策が異なるため、これらを切り分けることは異常の解消のために重要である。具体的には、（１）の場合には画像形成装置の調整などが必要であるのに対し、（２）の場合は異常が検知された印刷物の異物の除去といった作業で十分である。

以下の処理で、対象とする異物として、分光スペクトルに特徴的な鋭いピークを検出して、異常の原因を判定する。異常発生原因の判定には、基準画像のＲＧＢ輝度値から推測される分光スペクトル（基準スペクトル）と、分光カメラで撮影した検査対象画像の分光スペクトル（検査対象スペクトル）を用いる。

異常検出部５１０で異常ありの判定がされた場合（ステップＳ３の異常ありり）、まず、分光カメラ３００で撮影した結果から該当画素の分光スペクトルを選択する（ステップＳ４）。このスペクトルを、検査対象スペクトルと称する。

次いでスペクトル取得部５３０はデータベース５２０から、該当画素の基準スペクトルを取得する。異常検出部５１０から異常を検知した画素の位置情報を受け取り、該当画素のＲＧＢ輝度値を分光カメラ３００から受け取る。このＲＧＢ輝度値情報をデータベース５２０に照合し、該当画素の分光スペクトルを基準スペクトルとして得る（ステップＳ５）。

次いで、フィッティング部５４０で、検査対象スペクトルに対して基準スペクトルに最小二乗法を適用してフィッティングする（ステップＳ６）。異常ありと判定された画素（検査対象画素）に対して、検査対象画素と同じ位置に該当する画素（基準画素）を選択し、基準スペクトルを取得する。この基準スペクトルをもとに以下の式を作成する。

なお、式（１）で、ｗは分光カメラのチャンネルを表しており、ｗ＝０，１，…，７であり、Ｉｉｊ（λｗ）は位置（ｉ，ｊ）にありる画素の基準スペクトルである。この式（１）用いて、以下の式のｄが最小になるようａ，ｂを決定する。

式（２）で、λｗは各チャンネルで検知する波長を表しており、またＥｉｊ（λｗ）は検査対象スペクトルを表している。

次いで異常判定部５６０は、検査対象スペクトルと、フィッティング後の式（１）との残差を算出する。残差は、以下の（３）式のように各チャンネルについて算出する。

この各チャンネルの残差ｒｗに対して、外れ値の有無を評価することで異常の原因を判定する。外れ値とは、統計を取った際に他の値から大きく外れた値のことを言う。本実施形態においては、異物が存在する場合は、異物に由来する分光ピークによって、各チャンネルの残差のなかに外れ値が生じる。これに対し、異常の原因がトナー像異常である場合には、検査対象スペクトルはトナー由来の分光ピーク以外は存在しないので、検査対象スペクトルと基準スペクトルの残差には外れ値は存在しない。なお、外れ値の検定には一般的に用いられている手法を用いる。

以上の処理によって、分光カメラ３００で撮影した検査対象画像の各画素に対し、下記の３通りの判定がなされる。
（１）異常なし
（２）異物による異常あり
（３）トナー像の異常あり

画像検査装置５００は、印刷された用紙が１枚通紙されるたびに、その記録用紙を撮影し、全画素が、（１）異常なしと判定された場合、その印刷結果は異常なしと判断する。
また、（２）異物による異常あり、と判定された画素がありる場合、ユーザーインターフェース部１１０に異物を検知した旨を表示し、オペレーターに警告する。オペレーターは、この警告に従い、異物が検知された印刷物に対し、異物を除去する、または印刷物を破棄するなどの対処を行う。

さらに、（３）トナー像の異常ありと、判定された場合、出力を一時停止した上で、ユーザーインターフェース部１１０にトナー像に異常ありとの旨を表示し、オペレーターに警告する。トナー像に異常がある場合は、画像形成装置に何らかの問題が生じていることが予想される。このときオペレーターは、画像形成装置の調整を行うか、またはサービスセンターに連絡するなどの対処を行う。

＜実施形態２＞
次に本発明に係る画像検査装置の実施形態２に係る画像検査装置について説明する。
実施形態１に係る画像検査装置５００では、検出対象の異物として、分光スペクトルに特徴的なピークを有する異物を対象としていた。これに対し、実施形態２では分光スペクトルに異物由来のなだらかなピークを呈する異物を検出する。すなわち、実施形態２に係る画像検査装置６００では、分光スペクトルにブロードなピークを持つ異物を検知の対象としている。

以下実施形態２に係る画像検査装置６００について説明する。実施形態２に係る画像検査装置６００は、演算部４００における処理を実施形態１に係る画像検査装置５００と変更して、異物の検知を行う。図６は本発明に係る画像検査装置の実施形態２に係る画像検査装置の構成を示すブロック図である。演算部４００は、異常検出部５１０と、データベース５２０と、スペクトル取得手段であるスペクトルマッチング部６１０と、残差累積部６２０と、異常判定手段である異常判定部６３０とを備える。異常検出部５１０およびデータベース５２０の構成は、実施形態１に係る画像検査装置５００と同一である。

スペクトルマッチング部６１０は、基準スペクトルを分光カメラ３００から取得した異常位置におけるスペクトル（検査対象スペクトル）にマッチするスペクトルをデータベース５２０から取得して、参照するスペクトルとする。マッチングには、従来技術として一般的に用いられているパターンマッチング技術を用いる。

残差累積部６２０は、検査対象スペクトルと基準スペクトルとの差分を取りマッチングにおける残差を算出してこれを累積する。図７は同画像検査装置における基準スペクトルと検査対象スペクトルを示すグラフである。基準スペクトルと検査対象スペクトルとは一致せず、各波長領域おいて残差がありる。残差累積部６２０は、この残差の絶対値を累積して、累積値を出力する。

異常判定部６３０は、残差累積部６２０からの累積値があらかじめ定めた閾値超える場合、当該箇所の異常が異物付着によるものと判定する。一方、累積値が閾値を超えない場合には、トナー像の異常ありと判定する。

次に実施形態２に係る画像検査装置６００の動作について説明する。図８は同画像検査装置の動作を示すフローチャートである。破線で囲んだ処理、すなわち（ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ８は実施形態１に係る画像検査装置５００と同一である。

実施形態２に係る画像検査装置６００では、検査対象スペクトルと、データベース５２０に保存されている分光スペクトルとのマッチングを行って、異常の原因を特定する。異常ありと判定された（ステップＳの異常あり）画素の検査対象スペクトルを抽出し（ステップＳ１１）、次いで、この検査対象スペクトルと、データベース上に保存されている分光スペクトルとのマッチングを行う。データベース５２０は基準画像のＲＧＢ輝度値から分光スペクトルを参照できる。実施形態２に係る画像検査装置６００では、このデータベース５２０上に保存されている分光スペクトルと、検査対象スペクトルとのマッチングを行う。（ステップＳ１２）。

次いで、データベース５２０に保存された分光スペクトルから、基準スペクトル７５０を決定する。すなわち、マッチングにより、検査対象スペクトルに最も形状が近い分光スペクトルをデータベース上からひとつ選択し、これを基準スペクトルとする。

そして、残差累積部６２０で、検査対象スペクトルと基準スペクトルとの差分を取り、この残差を累積する（ステップＳ１３）。そして、異常判定部６３０で、累積値と閾値を比較して異常原因の判定を行う（ステップＳ１４）。累積値が閾値以上で、検査対象スペクトルと基準スペクトルの形状に差異がある場合には、異物による異常であると判定する（ステップＳ１５）。

データベース５２０上の分光スペクトルは、用紙上に形成されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色のトナーの分光スペクトルである。検査対象スペクトルに異物に由来する分光ピークが存在する場合、マッチングの精度が低下する。最も類似度が高いものを参照スペクトルと設定し、検査対象スペクトルとの残差を算出すると、累積値が閾値を上回る。この場合、異物が原因であると判定する。

これに対し、累積値が閾値以下で、検査対象スペクトルと基準スペクトルの形状が十分に近い場合、トナー像異常であると判定する。異常の原因がトナー像異常の場合では、検査対象の領域には、トナーの色材由来の分光スペクトルと紙に由来する分光スペクトルのみが存在する。データベース上の分光スペクトルは紙上にトナー像がある場合の分光スペクトルであるので、データベース上には検査対象スペクトルに類似した分光スペクトルが必ず存在する。よって、検査対象スペクトルと基準スペクトルとの残差累積値が十分に小さい場合は、トナー像の異常であると判定できる。

なお、実施形態１と実施形態２とは、選択的に実行することができる。また、２種類を続けて実行することができる。

１００：画像形成装置
１１０：ユーザーインターフェース部
１２０：スキャナ部
１３０：外部インターフェース部
１４０：制御部
１５０：画像形成部
１６０：露光部
１７０：中間転写部
１７１：中間転写ベルト
１７２Ｙ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋ：中間転写対向ローラ
１７３：転写ローラ
１７４：転写対向ローラ
１８０：給紙部
１９０：定着部
１９１：定着ローラ
１９２：加熱ローラ
２００：作像部
２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ、２１０Ｋ：感光体
２２０Ｃ、２２０Ｍ、２２０Ｙ、２２０Ｋ：帯電器
２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ、２３０Ｋ：現像器
３００：分光カメラ
４００：演算部
５００：画像検査装置
５１０：異常検出部
５２０：データベース
５３０：スペクトル抽出部
５４０：フィッティング部
５５０：差分検出部
５６０：異常判定部
６００：画像検査装置
６１０：スペクトルマッチング部
６２０：残差累積部
６３０：異常判定部
７１０：入力画像
７２０：印刷物
７３０：ＲＧＢ画像
７４０：スペクトル
７５０：基準スペクトル

特許４５２９４５３公報 特開２０１２−１０３２２５公報

Claims (8)

1. 印刷物を撮像して分光スペクトルを生成する分光カメラと、
   あらかじめ前記印刷物を作成するトナー像の分光スペクトルについての情報を格納したデータベースと、
   前記データベースから検査に用いる基準スペクトルを取得するスペクトル取得手段と、
   取得した前記印刷物の前記分光スペクトルと、取得した前記基準スペクトルの差分を取得する差分取得手段と、
   取得した前記差分に基づいて異常の原因が、前記印刷物のトナー像の異常か、前記印刷物に付着した異物かを判定する異常判定手段と、
   を備えることを特徴とする画像検査装置。
2. 前記スペクトル取得手段は、前記データベースに格納されている分光パターンから取得した前記分光スペクトルに最も形状が類似しているものを前記基準スペクトルとして抽出することを特徴とする請求項１記載の画像検査装置。
3. 前記異常判定手段は、前記スペクトル取得手段が抽出した前記基準スペクトルとの前記差分を算出し、前記差分を前記分光スペクトルの波長領域にわたって累積した累積値を取得し、この累積値とあらかじめ定めた閾値とを比較して前記印刷物の異常の原因を特定することを特徴とする請求項２に記載の画像検査装置。
4. 前記データベースは、トナー像の前記分光スペクトルの情報を、あらかじめ取得したトナー像の分光スペクトルの情報とＲＧＢ輝度値情報とを関連付けて格納していること、
   を特徴とする請求項１記載の画像検査装置。
5. 前記スペクトル取得手段は、入力された画像のＲＧＢ輝度値情報をもとに、前記データベースから前記基準スペクトルを抽出することを特徴とする請求項１または４記載の画像検査装置。
6. 前記異常判定手段は、前記検査対象スペクトルに対し、スペクトル取得手段により得られた前記基準スペクトルを近似し、前記検査対象スペクトルと前記近似した前記基準スペクトルとの残差をもとに、前記印刷物における異常の原因を判定することを特徴とする請求項５記載の画像検査装置。
7. 前記異常判定手段は、検査対象スペクトルに対し、前記スペクトル取得手段で取得した前記基準スペクトルを近似し、前記検査対象スペクトルと前記基準スペクトルとの残差を算出した上で、残差における外れ値によって前記印刷物の異常の原因を判定することを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像検査装置と、
   検査対象となるトナー像を記録用紙に形成する画像形成手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。