JP4127326B2 - 印刷物検査装置およびプリンタ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば罫線や共通的な項目などが予め印刷されている帳票などの媒体上にさらに印刷が行われた印刷物の印刷状態を検査する印刷物検査装置、および、そのような媒体上に入力されるイメージデータをさらに順次高速に印刷するプリンタ装置であって、特にその印刷結果を検査する機能を有するプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙などの媒体上に所定の情報を視覚的に認識可能に記録する方法としては、刷版を用いて同一の内容を印刷機により高速かつ大量に記録する方法や、コンピュータの端末装置として用いられるようなプリンタなどにより、低速ながら任意のデータを比較的少数の媒体上に印刷する方法などが知られている。
また、たとえば株券や各種金券、あるいは多数の顧客に対する大量の請求書などのように、印刷量が大量でありかつそれぞれに異なる番号や内容を印刷しなければならないような書類を印刷したいという要望もあり、そのための高速なプリンタ装置も実用化されている。
【０００３】
可変データを高速印刷するそのようなプリンタ装置は、印刷媒体を高速に搬送する搬送手段、その搬送手段により搬送される用紙上に高速にイメージを記録する印刷手段、順次入力される印刷データが適切に用紙上に印刷されるようにそれらを適切に制御する制御手段などから構成される。そして、その印刷手段には、たとえばインクジェットヘッドによりインクジェット方式により印刷を行う方法などが適用されている。
インクジェット方式により印刷を行うそのような高速プリンタ装置としては、たとえば毎秒５ｍ、Ａ４サイズの印刷用紙であれば毎秒１５枚以上の速度で印刷を行う装置も実用化されている。
【０００４】
ところで、そのようなインクジェット方式によるプリンタ装置においては、高速印刷が可能な反面、インクのぼた落ちや白抜けなどのストリーカと呼ばれる印刷不良が発生し易いという問題がある。これらはインクジェト方式が本質的に持っている問題で基本的に解決することは難しいため、このようなプリンタ装置においては印刷ヘッドの状態が実質的に印刷品質を決定することになる。そのため、このようなプリンタ装置において不良印刷物を外部に出さないようにするためには、何らかの方法で印刷結果を検査する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した各種金券や請求書などの印刷においては、予め罫線などの枠組みや各書類において同一の項目・印刷内容などが印刷された（以後、これをプレプリントと言う場合もある）用紙上に、各書類ごとに異なる番号や内容を重ね印刷する場合が多く、そのため印刷結果の検査が適切に行えないという問題があった。
印刷結果の検査は、通常、印刷されたイメージを読み取り、フォーマット情報に基づいて解析を行ったり元のイメージデータと比較したりして行われる。しかし印刷を行う帳票に、罫線や表などの枠や背景の絵柄、あるいは、各書類に共通的な内容や項目を示す文字などが予め記載されていた場合には、印刷されたイメージを読み取るとそれらの記載事項も一緒に読み込むことになり、今回印刷した内容を基準にして解析を行ったり比較をしたりすることができない。
【０００６】
その結果、このようなプリンタ装置においては、作業者が目視で検査する程度の検査しか行えず、印刷結果を適切に自動的に検査する手段はなかった。
そのため、特に前述したような高速プリンタ装置においては、印刷不良の発生に作業者が気付くのが遅れると、膨大な量の不良印刷物を作成してしまい、印刷資源が大量に無駄になり、時間的にも費用的にも膨大な損失を招き、印刷コストが上昇するという問題が生じた。
【０００７】
したがって本発明の目的は、予め罫線などが印刷されている印刷媒体へさらに印刷が行われた印刷物に対して、不良印刷物を排除できるようにその印刷状態を検査する印刷物検査装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、予め罫線などが印刷されている印刷媒体への印刷においても、黒帯ストリーカなどの印刷不良を適切に検出し、これにより不良印刷物を排除し正確で高品質な印刷が行える信頼性の高いプリンタ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、被印刷媒体にさらに印刷されたイメージをセンサにより読み込み、そのイメージに対して被印刷媒体に予め印刷されていたイメージを用いてマスクをかけることにより、後から印刷したイメージのみを抽出し、そのイメージに対して検査を行うようにした。
【０００９】
したがって、本発明の印刷物検査装置は、入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷するプリンタ装置により印刷された印刷物を検査する装置であって、被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、入力される前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージに係わる情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、入力される前記プリンタ装置において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記検査手段は、前記印刷手段において印刷を行ったイメージのデータと、前記マスク処理が施された前記被印刷媒体より読み込んだイメージのデータとをテンプレートマッチングし、相違が所定量以上あった場合に前記印刷物には適切に印刷が行われていないと判定する。
また好適には、前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージの、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷が行われない非印刷領域に相当する領域のイメージデータに基づいて、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する。
さらに好適には、前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージより構造的特徴を抽出し、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷を行ったイメージのフォーマット情報を参照して、前記抽出された特徴が適切か否かを検出し、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する。
【００１１】
また、本発明のプリンタ装置は、入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷する印刷手段と、前記印刷が行われた被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージの情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、前記印刷手段において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段とを有する。
【００１２】
特定的には、前記印刷手段は、前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合には、前記印刷を停止する。
また特定的には、本発明のプリンタ装置は、前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合に、前記印刷を実質的に無効化する印刷を当該被印刷媒体にさらに印刷する第２の印刷手段をさらに有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態においては、入力される印刷データを、複数のインクジェットヘッドを用いてたとえば既に下地の絵柄が印刷された帳票上に高速に印刷し、さらに、印刷された結果を読み取り、その印刷状態を検査し、ヘッド異常などによる不良印刷を検出できるようにしたする大規模プリンタシステムについて説明する。
【００１４】
図１は、そのプリンタシステム１の構成を模式的に示すブロック図である。
まず、そのプリンタシステム１の構成について説明する。
図示のごとく、プリンタシステム１は、第１〜第４の４個の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4、全体制御部２０、スキャナ３０、プリンタ４０および図示せぬ用紙搬送部を有する。
印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）については、その構成について後に詳細に説明するが、装置構成上は、図１に示すように、各々、印刷ヘッド１１-i、カメラ１２-i、光源１３-i、エンコーダ１４-i、キューセンサ１５-i、信号処理部１６-iおよびモニタ１７-iを有する。
【００１５】
まず、プリンタシステム１の装置構成の概略について説明する。
このプリンタシステム１は、前述したように図示せぬ用紙搬送部を有しており、これにより搬送される印刷用紙（帳票と言う場合もある）上に第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の印刷ヘッド１１-1〜１１-4により所望の印刷内容を印刷し、また、搬送される印刷物よりカメラ１２-1〜１２-4により印刷画像を読み取る。
具体的には、図２に示すように、用紙搬送ユニットにより、連続用紙が途中で表裏が一度反転されながら所定の速度で順に搬送される。そして反転される前の位置で、第１および第２の印刷ヘッド１１-1，１１-2により帳票の表面が、反転された後の位置で第３および第４の印刷ヘッド１１-3，１１-4により帳票の裏面が各々印刷される。
【００１６】
また、各々の面の印刷が行われる位置の、印刷ヘッド１１-1，１１-2および印刷ヘッド１１-3，１１-4の後段に、カメラ１２-1，１２-2およびカメラ１２-3、１２-4が設けられており、前段の印刷ヘッド１１-iにより印刷されたイメージが直ちに読み取られる。また、そのカメラ１２-iの近傍に、各々光源１３-iが設けられる。
また、印刷・検査ユニット１０-iのエンコーダ１４-iおよびキューセンサ１５-iは、これら各印刷ヘッド１１-iおよびカメラ１２-iの、用紙搬送方向における前方に配置され、その印刷ヘッド１１-iおよびカメラ１２-iに対する用紙の位置決めに利用される。
なお、印刷・検査ユニット１０-iのこれら以外の構成部、すなわち信号処理部１６-iおよびモニタ１７-iは、図３に示すような筐体７０-iに格納される。
【００１７】
次に、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4について、詳細に説明する。
図４は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の構成を示すブロック図である。
印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）は、各々、印刷部１００-i、画像処理部１１０-i、検査基準イメージ記憶部１２０-i、イメージ読み取り部１３０-i、読み取りイメージ記憶部１４０-i、マスク処理部１５０-i、被検査イメージ記憶部１６０-i、モニタ１７０-iおよび検査部１８０-iを有する。
なお、印刷・検査ユニット１０-iは、各々図示せぬ制御部をさらに有しており、この制御部からの制御信号に基づいて、前記各部が後述するような所望の動作を行う。
【００１８】
印刷部１００-iは、制御部からの制御信号に基づいて、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力されたイメージデータを搬送される印刷用紙に印刷する。
印刷部１００-iについて、図５〜図８を参照して詳細に説明する。
なお、ここでは、帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2に係わる第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2の印刷部１００-1，１００-2について一緒に図示し説明するが、帳票の裏面を印刷する第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4の印刷部１００-3，１００-4についてもこれと同様である。
図５は、印刷部１００-iの構成を示すブロック図である。
【００１９】
印刷部１００-iは、印刷制御部１１１-iおよび印刷ヘッド１１-iを有する。
印刷制御部１１１-iは、図示せぬ制御部から入力される制御信号，および、図示せぬ用紙搬送部のエンコーダから入力される信号に基づいて、搬送される印刷用紙に対する印刷ヘッド１１-iの動作タイミングや、印刷ヘッド１１-iにおける後述するインク滴下速度を制御する。なお、用紙搬送部のエンコーダからの信号は、全ての印刷部１００-i（ｉ＝１〜４）に共通に入力される。
印刷ヘッド１１-iは、各々ドット密度が２４０ｄｐｉで印字幅Ｗh が４インチのインクジェットヘッドであり、印刷制御部１１１-iからの制御に従って、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力されたイメージデータを順次記録する。
【００２０】
図６（Ａ）は帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2の配置を示す図である。
図６（Ａ）に示すように、本実施の形態のプリンタシステム１においては、２個の印刷ヘッド１１-1、１１-2が、各ヘッドの印字ドットが連続するように配置されており、全体として８インチ（４インチ×２個）の印字幅Ｗp で印刷用紙に印字できるようになっている。
【００２１】
さらに、印刷ヘッド１１-iの印字方式について、図７を参照して説明する。
図７は、印刷ヘッド１１-iの構造および動作原理を説明する図である。
印刷ヘッド１１-iにおいて、インクボトル２２１内のインク２２４は、各ドットに対応するノズル２２２から、１００ｋＨｚの周期で、すなわち、毎秒１０万滴の割合で滴下される。その各インク２２４に対して、ノズル２２２の下を搬送されている印刷用紙８０の当該位置が黒に印字されるべき位置であった場合には、そのインク２２４はそのまま印刷用紙８０上に滴下され、印刷用紙８０のその位置を黒くする。また、その位置が印字されるべきでない空白の位置であった場合には、図示せぬ電界印加手段により電界を印加し、インク２２４をキャッチャ２２３側に引き寄せる。その結果、そのインク２２４はキャッチャ２２３内に回収され、印刷用紙８０上には滴下されない。
【００２２】
このような方法により、印刷ヘッド１１-iは、図８に示すように、ドットピッチが約０．１ｍｍ、ドットサイズが直径約０．１ｍｍのドットを適宜印字していき、所望のイメージを印刷する。
なお、印刷ヘッド１１-iは、同一の位置に複数のインク２２４を滴下することも可能であり、プリンタシステム１においては、これにより疑似階調を表現する。
【００２３】
画像処理部１１０-iは、印刷・検査ユニット１０-iに入力された印刷イメージデータに所望の画像処理を行い、後述する検査部１８０-iにおいて、印刷物より読み取ったイメージデータと照合可能な形態に変換し、検査基準イメージ記憶部１２０-iに出力する。具体的には、画像処理部１１０-iは、デジタル的フィルタ処理および所定の解像度のイメージデータへの所定の圧縮処理を行う。
【００２４】
検査基準イメージ記憶部１２０-iは、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力され画像処理部１１０-iで所望の形態に変換された検査用のイメージデータを記憶する。検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iからアドレス指定されることにより任意の時に任意のデータがアクセスされ、そのイメージデータが検査部１８０-iに出力される。
【００２５】
イメージ読み取り部１３０-iは、印刷内容および印刷品質をチェックするために、印刷部１００-iにより印刷された印刷用紙上のイメージを読み込み、ビットマップイメージデータとして読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力する。
イメージ読み取り部１３０-iについて、図９〜図１２を参照して説明する。
なお、ここでは、帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2に対応して設けられた２つのカメラ１２-1，１２-2に係わる第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2のイメージ読み取り部１３０-1，１３０-2について一緒に図示し説明するが、帳票の裏面を印刷する第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4のイメージ読み取り部１３０-3，１３０-4についてもこれと同様である。
【００２６】
各イメージ読み取り部１３０-iは、制御部からの制御信号が入力される。また各イメージ読み取り部１３０-i-iからは、読み込まれたイメージデータが読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力される。
【００２７】
図９は、イメージ読み取り部１３０-1，１３０-2の構成を示すブロック図である。
イメージ読み取り部１３０-i（ｉ＝１，２）は、キューセンサ１５-i、エンコーダ部４２０-i、光源１３-i、カメラ１２-iおよび制御部４５０-iを有する。
キューセンサ１５-iは、各イメージ読み取り部１３０-iのカメラ１２-iの近傍に設けられており、連続的に搬送されている印刷用紙８０の印刷物の区切りごとに記録されているキューマークを検出する。キューマークを検出したら、その旨の信号を制御部４５０-iに出力する。
【００２８】
エンコーダ部４２０-iは、同じくイメージ読み取り部１３０-iのカメラ１２-iの近傍に設けられており、キューセンサ１５-iで検出された印刷用紙８０の搬送速度を検出する。
エンコーダ部４２０-1の構成について図１０を参照して説明する。
エンコーダ部４２０-1は、エンコーダ１４-1、カウンタ４２２-1および速度算出部４２３-1を有する。
エンコーダ１４-1は、たとえば用紙搬送部の印刷用紙搬送ローラと一体的に回転し、回転角度に対応した所定のパルスを出力する。そのパルスをカウンタ４２２-1で計数し、速度算出部４２３-1において所定の時間内の前記計数値に基づいて、印刷用紙８０の搬送速度を算出する。
【００２９】
光源１３-iは、後述するカメラ１２-iにてイメージを取り込む印刷用紙上の領域に適切な光量を与える手段である。本実施の形態においては、筐体内に設けられたハロゲンランプの光を、ファイバケーブルにて案内して、カメラ１２-iの撮像範囲に照射する。
カメラ１２-iにおいてイメージを取り込む際には、印刷用紙８０の搬送速度が速くなると必要な光量も大きくなる。すなわち、印刷用紙８０の搬送速度と必要な光量はほぼ比例関係となる。したがって、光源１３-iで照射する光量は、エンコーダ１４-iにおいて検出された印刷用紙の搬送速度に基づいて制御される。
【００３０】
カメラ１２-iは、印刷されたイメージを読み込み、読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力する。
そのカメラ１２-iの構成について、図１１および図１２を参照して具体的に説明する。
図１１は、カメラ１２-iおよび読み取りイメージ記憶部１４０-iの構成を示すブロック図であり、図１２は、さらにラインセンサ４４１の動作を説明する図である。
カメラ１２-iは、ラインセンサ４４１-i、出力アンプ４４２-i、Ａ／Ｄ変換器４４３-i、シフトレジスタ４４４-i、ラインメモリ４４５-iおよびバススイッチャ４４６-iを有する。
【００３１】
ラインセンサ４４１-iは、分解能が１６ドット／ｍｍで、水平方向に２０４８素子、垂直方向に９６段のＴＤＩ（時間遅延積分）段数を有するＴＤＩ−ＣＣＤ(charge coupled device) センサである。したがって、１個のラインセンサ４４１による読み取り幅Ｗｃは１２８ｍｍとなる。
第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2のラインセンサ４４１-1，４４１-2の配置を図６（Ｂ）に示す。本実施の形態においては、図示のごとく、２個のラインセンサ４４１-1，４４１-2をその読み取り範囲の一部が重複するように配置しており、全体として、印刷ヘッド１１-1，１１-2により形成される印字幅Ｗp の範囲を全て読み込めるようになっている。
なお、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iには１５ＭＨｚのクロックが印加される。したがって、１ラインスキャン時間は約１７μｓとなる。
【００３２】
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iについて図１２を参照して説明する。
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iにおいては第１列目の素子（ＲＯＷ１）で検出した光学的イメージはアレイの前面に結像し、フォトンにより生成された電荷は１ラインの走査に対応する蓄積時間の間、ポテンシャル井戸に集められる。そして、垂直方向（ＴＤＩ段方向）のクロックによって、その電荷は次の列（ＲＯＷ２）に垂直的にシフトされる。次の列において、前と同じイメージが結像していれば、ＲＯＷ２で生成された電荷が前の列からの電荷に加算されることになり、感度あるいは露出時間が２倍になったことになる。
【００３３】
したがって、画像の動きに、垂直方向のクロックおよびＴＤＩ転送方向を同期させておけば、ＴＤＩ段数だけ積分されることになる。
本実施の形態のＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iにおいては、ＴＤＩ段数が９６段なので、検出されたイメージは９６倍に積分される。積分されたデータは、最終的には、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iの水平方向シフトレジスタからシリアルに出力される。
また、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iは２０４８ビットの水平解像度を有しており、それらが８個のタップより出力される。したがって、１タップからは２５６ビットのデータが出力される。
【００３４】
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１の各タップから出力されたデータは、出力アンプ４４２-1〜４４２-8で順次増幅され、Ａ／Ｄ変換器４４３-1〜４４３-8でＡ／Ｄ変換されてシフトレジスタ４４４-1〜４４４-8に入力される。さらに、２５６ビット分のデータがラインメモリ４４５-1〜４４５-8に蓄積され、８個のラインメモリ４４５-1〜４４５-8が順次バススイッチャ４４６により選択されて、各ラインのデータごとにページメモリ４６０-iに入力される。
【００３５】
制御部４５０-iは、イメージ読み取り部１３０-iの各部を制御する。
制御部４５０-iにおいては、印刷・検査ユニット１０-iの図示せぬ制御部からの制御信号や、キューセンサ１５-iによるキューマーク検出の情報、エンコーダ部４２０による印刷用紙搬送速度の情報などに基づいて、光源１３-iの光量の制御や、カメラ１２-iにイメージ読み込みの制御などを行う。
なお、イメージ読み取り部１３０-iでは、印刷部１００-iで印刷される有効なビットマップイメージの大きさ・領域に関わらず、印刷用紙８０の全領域のイメージを読み込む。
【００３６】
読み取りイメージ記憶部１４０-iは、イメージ読み取り部１３０-iで読み込まれたイメージデータを記憶する記憶手段であり、具体的には前述したページメモリ４６０-iである。読み取りイメージ記憶部１４０-iに記録されたイメージデータは、順次マスク処理部１５０-iに出力される。
【００３７】
マスク処理部１５０-iは、読み取りイメージ記憶部１４０-iより入力されるイメージデータより、印刷部１００-iにより印刷用紙８０に対して新たに印刷されたイメージデータを抽出する。マスク処理部１５０-iには、全体制御部２０より印刷用紙８０に予め印刷されているイメージのデータがマスキングフォーマット情報として入力される。マスク処理部１５０-iは、このマスキングフォーマット情報に基づいて、読み取りイメージ記憶部１４０-iに記憶されている印刷用紙８０より読み取ったイメージデータの予め印刷用紙８０に印刷されているイメージに対応する領域のデータを実質的に無効にすることにより、印刷部１００-iにより新たに印刷されたイメージデータのみを有効なデータとして残す。
【００３８】
具体的には、マスク処理部１５０-iは、全体制御部２０より入力されるマスキングフォーマット情報に基づいて、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージが存在する画素の画素値が０、イメージが存在しない画素の画素値が１となっているようなビットマップデータを生成する。これと、読み取りイメージ記憶部１４０-iより読み込んだビットマップデータとの各ビット同士の論理積（ＡＮＤ）をとることにより、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージ部分の画素値を０にした新たなビットマップデータを生成する。
マスキング処理が施され生成された印刷部１００-iにより新たに印刷されたイメージを抽出したイメージデータは、被検査イメージ記憶部１６０-iに出力される。
【００３９】
被検査イメージ記憶部１６０-iは、マスク処理部１５０-iでマスキング処理が施されたイメージデータを記憶する。被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iからアドレス指定されることにより任意の時に任意のデータがアクセスされ、そのイメージデータが検査部１８０-iに出力される。
【００４０】
モニタ１７０-iは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている印刷部１００-iにより印刷用紙８０上に印刷されたイメージデータを、そのまま表示する表示装置である。このモニタ１７０-iは、通常は作業者が目視で大まかな状況把握をするために用いられる。また、異常時には印刷結果を確認するために用いられる。
【００４１】
検査部１８０-iは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている印刷物から読み込んだ被検査イメージデータに基づいて、印刷状態が適切か否かを判定する。
検査部１８０-iにおいては、フォーマット情報による検査、および、原イメージデータとのマッチングによる検査を順次行い、印刷状態が適切か否かを判定する。
検査部１８０-iの構成および動作について図１３を参照して説明する。
検査部１８０-iは、第１のアドレスカウンタ５０１、第２のアドレスカウンタ５０２、第１の圧縮器５０３、第２の圧縮器５０４、マッチング回路５０５、エラー数カウンタ５０６、フォーマット情報記憶部５０７およびＣＰＵ５０８を有する。
【００４２】
第１のアドレスカウンタ５０１は、検査部１８０-iに読み出す検査基準イメージ記憶部１２０に記憶されている基準イメージデータのアドレスをコントロールするカウンタである。また、第２のアドレスカウンタ５０２は、検査部１８０-iに読み出す被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのアドレスをコントロールするカウンタである。これらのアドレスカウンタ５０１，５０２により指定されたアドレスのイメージデータが、検査基準イメージ記憶部１２０-iおよび被検査イメージ記憶部１６０-iより読み出され、検査部１８０-iに入力される。なお、これらのアドレスカウンタ５０１，５０２は、ＣＰＵ５０８から入力される初期値設定、カウントアップ／ダウンなどの信号により制御される。
【００４３】
第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４は、イメージデータの照合を、圧縮したイメージデータで行う場合に、検査基準イメージ記憶部１２０-iより読み出された基準イメージデータ、および、被検査イメージ記憶部１６０-iより読み出された被検査イメージデータを各々圧縮する。この圧縮は、たとえば、２×２あるいは３×３の画素にイメージを分割し、各要素の合計画素値が所定値以上だった場合に対応する画素を１にする処理を行い、原イメージを１／４あるいは１／９に圧縮する。
また、圧縮を行わずに元のイメージデータを用いて照合を行う場合には、第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４は各々入力されたイメージデータをそのまま出力する。
【００４４】
さらに、検査基準イメージ記憶部１２０-iに、画像処理部１１０-iにおいて既に圧縮されたイメージが記録されている場合には、第１の圧縮器５０３は入力されたイメージデータをそのまま出力し、第２の圧縮器５０４においてのみ圧縮処理を行う。
これら、第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４を有効にして照合を圧縮したイメージで行うか、あるいは、元の倍率のイメージで照合を行うかのモードの設定、および、圧縮イメージで照合を行う場合の倍率の設定などは、外部より印刷・検査ユニット１０-iの制御部を介して図示せぬ制御信号により入力される。
【００４５】
マッチング回路５０５は、第１の圧縮器５０３より入力された基準イメージデータと第２の圧縮器５０４より入力された被検査イメージデータとの対応する画素同士を順次比較照合し、その結果をエラー数カウンタ５０６に出力する。この照合は、対応する画素の画素値の差を求め、その差が所定値未満だった場合に両画素が一致しているものとし、所定値以上だった場合にそれらの画素は異なると判定する。
エラー数カウンタ５０６は、マッチング回路５０５において行われた各画素ごとの照合結果の、異なる画素と判定された画素数を累積し、累積結果をエラー画素数としてＣＰＵ５０８に出力する。
【００４６】
フォーマット情報記憶部５０７は、制御部６００を介して入力される基準イメージデータの共通的なフォーマット情報を記憶する。この共通的なフォーマット情報とは、たとえば宛名情報の印刷領域、表の位置、マークの位置、文字の位置、非印刷領域の位置、その他の罫線の位置などのデータである。フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている情報は、ＣＰＵ５０８より読み出されて、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのチェックに用いられる。
【００４７】
ＣＰＵ５０８は、検査部１８０-iの各部を制御して、非印刷領域の検査などのフォーマット情報に基づく検査、および、前述した原イメージデータとのマッチングによる検査を行う。
たとえば、ＣＰＵ５０８は、まず、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている非印刷領域情報に基づいて第２のアドレスカウンタ５０２を制御し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの当該非印刷領域を副走査方向に順次アクセスする。そして、その非印刷領域に、予め定めた所定の長さ以上の黒画素の連続が存在するか否かを検査する。検査の結果、そのような黒画素の連続が存在した場合には、黒帯ストリーカが発生しているものと判定し、印刷結果が不良である旨の検査結果を出力する。
【００４８】
また、ＣＰＵ５０８は、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているその他のフォーマット情報に基づいて、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されているイメージデータを構造解析的な手法により検査する。
この構造解析的な手法による被検査イメージデータのチェックとは、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている基準イメージデータのフォーマット情報に基づいて、基準イメージデータの構造的な特徴を抽出し、被検査イメージデータも同様の特徴になっているか否かをチェックすることにより、基準イメージデータが適切に印刷されているか否かをチェックする処理である。
【００４９】
たとえば、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている情報より基準イメージデータ中のある程度の面積を有する空白領域の位置の情報を獲得し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの対応する場所が同様に空白領域になっているか否かをチェックする。その領域が適切に空白領域になっていれば次のチェックに移り、その領域からノイズ以上の黒画素が検出された場合にはチェックを終了して印刷結果が不良である旨の検査結果を出力する。
また、たとえばフォーマット情報記憶部５０７に記憶されている罫線情報を獲得し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータより対応する領域の垂直方向あるいは水平方向の黒画素ヒストグラムを求めて、その位置に罫線があるか否かのチェックを行う。
【００５０】
また、文字が印刷されている領域を文字列方向に走査すると黒画素と白画素の変化が頻繁に生じるため、そこに文字が印刷されていることを検出することができるが、このような方法により、文字が印刷されているべき領域に文字が印刷されているかなどのチェックを行う。
その他、表の有るべき位置に適切に表があるか、マークが適切にあるかなどのチェックも行う。
この構造解析的な手法による検査時には、矛盾が検出された時点で直ちに印刷結果が不良である旨の検査結果を出力して、以後の処理を終了する。
【００５１】
また、ＣＰＵ５０８は、第１のアドレスカウンタ５０１、第２のアドレスカウンタ５０２、および、第１の圧縮器５０３〜エラー数カウンタ５０６を制御して、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されている原イメージデータと、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのマッチングの処理を行う。そして、エラー数カウンタ５０６より入力されるエラー画素数を閾値ＴＨＬと比較して、エラー画素数が閾値ＴＨＬより大きくなったら不良印刷、閾値ＴＨＬを越えずにマッチングが終了したら正常印刷との判定を行う。
【００５２】
なお、これらの検査を行う前に、ＣＰＵ５０８においては、基準イメージデータと被検査イメージデータの位置合わせを行う。この位置合わせは、検査基準イメージ記憶部１２０-iと被検査イメージ記憶部１６０-iの各画像メモリ上のイメージデータの対応する位置を検出する処理であり、たとえば、両イメージデータのキューマークが検出された上辺の画素を基準にして対応をとったり、両者の黒画素の重心点を検出して、その点を基準にして対応する画素を決定するなどの処理を行う。
このようなＣＰＵ５０８の動作により、検査部１８０-iは被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されいている被検査イメージデータを検査する。
【００５３】
次に、プリンタシステム１の印刷・検査ユニット１０-i以外の構成部について説明する。
全体制御部２０は、プリンタシステム１において所望の印刷用紙８０に所望のデータが印刷されるように、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4、後述するスキャナ３０、プリンタ４０、および、図示せぬ用紙搬送部などを制御する。具体的には、全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4において印刷を行うための処理、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4において印刷された印刷物を検査するための処理、その検査結果を含めて印刷物および印刷作業を管理する処理などを行う。
【００５４】
まず、全体制御部２０は、所定の単位ごとに順次印刷ビットマップデータを生成し、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各々で印刷すべきデータに分割し、そのビットマップデータを各第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に出力する。この印刷イメージデータは、たとえばさらに上位の制御装置などから入力される印刷内容のデータ、および、印刷フォーマットの情報に基づいて生成される。また、前述した一連の処理で生成する印刷ビットマップデータの単位とは、たとえば印刷物の１ページごとや、印刷物が送付物である場合には一送付先ごとなどである。
第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に入力された印刷ビットマップデータは、印刷部１００-iに入力されて直ちに印刷に供されるとともに、画像処理部１１０-iに入力されて後段の印刷物の検査に用いられる。
【００５５】
また、全体制御部２０は、印刷物の検査を行うために、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージのフォーマットの情報（マスキングフォーマット情報）、および、印刷イメージデータのフォーマットの情報を、各印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）に出力する。印刷イメージデータのフォーマットの情報は、印刷内容のデータとともに入力される印刷のために供されたフォーマット情報に基づいて、前述した印刷・検査ユニット１０-iの検査部１８０にて行う検査内容に必要な情報を抽出して得る。
また、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージ（以後、プレプリント絵柄と言う）のフォーマットの情報は、たとえば全体制御部２０に接続されているスキャナ３０により、印刷用紙８０に印刷されているイメージを予め読み取ることにより獲得する。
【００５６】
その、プレプリント絵柄の獲得方法について図１４のフローチャートを参照して説明する。
まず、その印刷用紙８０をスキャナ３０に載置し、ページ単位にそのイメージを読み取る（ステップＳ１）。次に、読み取ったイメージデータにデジタル的フィルターをかけたり、圧縮するなどして、マスキング処理に適した所定の画像に変換する（ステップＳ２）。そのようにして得られたイメージデータに基づいて、そのイメージデータを示すフォーマットデータを抽出し（ステップＳ３）、全体制御部２０内の所定の記憶部に記憶する（ステップＳ４）。このようにして、印刷用紙８０の異なるプレプリント絵柄ごとに順次そのフォーマット情報を抽出する。
【００５７】
また、全体制御部２０は、各第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の検査部１８０-iでの検査結果に基づいて、プリンタシステム１における印刷処理全体を管理する。具体的には、たとえば第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4のいずれかの検査部１８０-iより印刷不良の検出が報知された場合には、全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の全てに印刷処理の中断を指示する。そして、その印刷不良が発生した印刷物を特定する情報を、プリンタ４０に印刷出力する。また、印刷不良が発生せず適切に印刷が行われている場合にも、所定の印刷量、所定の印刷時間ごとに、その印刷作業の進捗状況を示す情報をプリンタ４０に出力する。なお、これらの管理情報は、プリンタ４０に出力するとともに、上位の制御装置にも出力される。
【００５８】
スキャナ３０は、印刷用紙８０に予め印刷されているプレプリント絵柄を読み込むためのスキャナであり、本実施の形態においては４００ＤＰＩの解像度を有するフラットベット型のスキャナである。
プリンタ４０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4における印刷物の検査結果や、プリンタシステム１の印刷処理の進捗状態などの情報などを印刷する。
【００５９】
次に、プリンタシステム１の動作について図１５〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態においては、電話料金の請求書を印刷する場合を例にしてプリンタシステム１の動作について説明する。
図１５に、予め罫線などが記載された電話料金の請求書用の印刷用紙８０を示す。
印刷用紙８０には、請求先の宛名の欄８１、請求先の諸情報の欄８２、各ページごとの請求先のコードを記載する欄８３-1〜８３-3および請求の明細の欄８４-1〜８４-3が予め印刷されている。また、各請求書の１ページ目の右上にキューマーク８５が印刷されている。このキューマークにより、連続紙より１つずつの請求書の区切り位置を知ることができる。
なお、図１５は、印刷用紙８０の表面を示す図であるが、裏面にも同様の印刷が行われる。
【００６０】
以下、このような印刷用紙８０に請求内容を印刷し請求書を作成する場合について、プリンタシステム１の動作を説明する。
まず、図１５に示すような印刷用紙８０をスキャナ３０上にセットし、予め印刷されているイメージのデータをプリンタシステム１に入力する。図１５に示す印刷用紙８０においては、請求先の宛名の欄８１などが記載されている１ページ目と、請求の明細の欄８４がページ全体に記載されている２ページ目以降との２種類のプレプリント絵柄がある。したがって、この２ページについて、プレプリント絵柄を入力する。すなわち、１ページ目、２ページ目を各々スキャナ３０にセットして、イメージを読み込む。
スキャナ３０に読み込まれたイメージは、各ページごとに、全体制御部２０においてフィルタ処理などの処理が施され、マスキングフォーマット情報が抽出され、全体制御部２０内の記憶部に記憶される。
【００６１】
次に、実際の印刷作業を開始する。
プリンタシステム１に対しては、たとえば上位の制御装置などより印刷内容のデータが順次あるいは予め一括して入力される。
プリンタシステム１においては、全体制御部２０でその印刷内容のデータに基づいて各ページごとの印刷用ビットマップデータを順次生成し、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各ユニットで印刷を行う印刷用ビットマップデータに分割し、各データを各ユニットに出力する。
【００６２】
第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に各々全体制御部２０より入力された印刷ビットマップイメージデータは、各印刷部１００-i（ｉ＝１〜４）より、図示せぬ用紙搬送部により順次供給される印刷用紙８０に印刷される。この時印刷部１００-iは、印刷用紙８０に記載されているキューマーク８５を検出し、これにより印刷位置を決定して印刷を行う。その結果、図１６に示すように、予め記載された請求先の宛名の欄８１、請求先の諸情報の欄８２、各ページごとの請求先のコードを記載する欄８３-1〜８３-3および請求の明細の欄８４-1〜８４-3の各欄に適切に印刷内容が印刷され、請求書が作成される。
【００６３】
またこの時に、印刷・検査ユニット１０-iに入力された各印刷ビットマップイメージデータは、画像処理部１１０-iで所定のフィルタ処理などが施されて印刷物の検査を行うための基準イメージデータに変換され、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記録される。
また全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各マスク処理部１５０-iに対して前述したマスキングフォーマット情報を、また、各検査部１８０-iに対してフォーマット情報を出力する。マスク処理部１５０-iに入力されたマスキングフォーマット情報は、読み取ったイメージデータと単純に論理積をとるのみでそのイメージデータの印刷用紙８０のプレプリント絵柄に相当する部分を実質的に無効にすることができるようなマスクデータに変換される。また、検査部１８０-iに入力されたフォーマット情報は、検査部１８０-iのフォーマット情報記憶部５０７に記録される。
【００６４】
そして、印刷部１００-iにより印刷が行われた図１６に示すような印刷用紙８０は、イメージ読み取り部１３０-iによりその印刷イメージが読み込まれ、読み取りイメージ記憶部１４０-iに一旦記憶される。読み取りイメージ記憶部１４０-iに記憶されたイメージデータは、マスク処理部１５０-iに読み出され、マスク処理部１５０-iに記憶されている前述したマスクデータでマスクされる。これにより、図１７に示すような、印刷用紙８０のプレプリント絵柄に相当する部分が実質的に無効にされ、印刷部１００-iで印刷されたイメージのみが残ったイメージデータが抽出される。抽出されたイメージデータは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶される。
被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iにおける印刷状態の検査に供されると同時に、逐次モニタ１７０-iに出力される。
【００６５】
検査部１８０-iにおいては、まず、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報に基づいて、印刷用紙８０上の非印刷領域に相当する領域に、黒帯ストリーカが存在するか否かを検査する。具体的には、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの、非印刷領域に相当する領域をフォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報に基づいて検出し、その領域を順次印刷用紙８０の副走査方向に走査する。そして、その領域に黒画素が予め定めた所定の閾値以上連続していた場合に、黒帯ストリーカが存在しており、印刷ヘッドが異常であると判定する。なお、この閾値は、発生し得るノイズの大きさなどを考慮して決定する。
そして、黒帯ストリーカが存在すると判定された場合には、直ちに印刷状態が適切でない旨を示す信号が印刷・検査ユニット１０-iの図示せぬ制御部に出力され、さらに全体制御部２０に報知され、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の印刷処理が直ちに停止される。
【００６６】
たとえば、図１８（Ａ）に示すような、２ページめの中段以降に黒帯ストリーカ８６が発生しているような帳票８０ｂが作成された場合には、マスク処理部１５０-iでマスキング処理が施されることにより、図１８（Ｂ）に示すような印刷部１００-iで新たに印刷されたイメージのみが残されたイメージデータが生成される。そして、検査部１８０-iにおいて、このイメージの２ページ目と３ページ目の間の余白が走査された時に、この黒帯ストリーカ８６が検出され、印刷状態が適切でない旨の信号が出力され、印刷処理が終了される。
なお、図１８（Ｂ）において、黒帯ストリーカ８６に対応するイメージが破線状態となっているのは、マスク処理部１５０-iにおいて、請求先のコードを記載する欄８３および請求の明細の欄８４の横枠の位置のイメージデータが無効にされたためである。
【００６７】
非印刷領域に黒帯ストリーカが存在しなかった場合には、次段階の検査として、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている検査イメージデータが、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報と矛盾しない構造的特徴を有しているか否か、すなわち、前述したように、所定の空白領域や、文字列、罫線などが適切に存在するか否かを検査する。この検査時にも、検査イメージデータの特徴が適切でないと判定された場合には、直ちに印刷状態が適切でない旨を示す信号が出力され、印刷処理は停止される。
【００６８】
そして、最後の検査として、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されている検査基準イメージデータと、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている検査イメージデータとのマッチングを行う。両イメージを、圧縮イメージあるいは原イメージで順次照合し、異なる画素が所定数以上あった場合には、両イメージが一致しない、すなわち、何らかの理由により印刷状態が適切でないと判断して、その旨の信号を出力し、これまでの他の検査の時と同様に直ちに印刷作業は中止される。
これら３段階の検査を全てクリアした場合には、印刷が適切に行われたものと判定され、印刷が継続される。
なお、第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2により、印刷用紙８０の表面が印刷され検査されると、次に第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4により印刷用紙８０の裏面が印刷され同様に検査される。これにより、両面に所望のデータが印刷された印刷物が作成せれる。
【００６９】
このように、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷物より印刷されたイメージデータを読み取り、入力された印刷用のイメージデータと照合することにより印刷結果を検査しているので、不良印刷物がそのまま作成される可能性が著しく低く、重要な書類も高い信頼性をもって印刷することができる。
そして特に、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷物より読み取った被検査用のイメージデータに対して、印刷用紙８０に予め印刷されているプレプリント絵柄をマスキング処理により除去し、プリンタシステム１により印刷されたイメージデータのみを抽出し、このイメージデータを用いて印刷状態の検査を行っている。したがって、そのような、プレプリントされた印刷絵柄上に異なる印刷を行う重ね印刷を行った印刷物に対しても、適切に検査を行うことができる。
【００７０】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷イメージデータがカバーしていない余白領域を非印刷領域とし、この領域を副走査方向に走査することにより黒帯ストリーカを検出している。したがって、まず簡単な処理により黒帯ストリーカを検出して印刷ヘッドの異常を発見することができ、不良印刷を迅速に検出することができる。特にこのような黒帯ストリーカは、インクジェット方式のプリンタ装置にしばしば発生するため、そのような印刷方式のプリンタ装置にはより有効である。
【００７１】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、非印刷領域に基づく検査の他に、さらに印刷イメージデータのフォーマット情報に基づいてその構造的な特徴を抽出して印刷状態を検査している。これにより、たとえば印刷領域中に発生するストリーカや、白抜けなどが有効に検出され、印刷状態の検査が有効に行える。
そして、プリンタシステム１においては、構造的な特徴に基づく検査の後に、さらに、印刷のために入力されたイメージデータと印刷物より読み取ったイメージデータとのテンプレートマッチングを行い印刷状態の検査を行っている。これにより、印刷内容の違いなどの細かな差異も累積されて抽出され、印刷状態の検査がより有効に正確に行える。
このように、プリンタシステム１においては個々の印刷物に対して３段階の検査を行っているので、種々の面から印刷状態の検査を行うことができ、不良印刷物を適切に検出し排除し、正確で高品質な印刷物を出力することができる。
【００７２】
また、プリンタシステム１においては、不良印刷を発見した場合には、直ちにプリンタシステム１の動作を停止しているため、不良印刷物の発生を最小限に抑えることができ、時間・印刷資源などの無駄を極力少なくすることができる。
【００７３】
なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではなく、種々の改変が可能である。
たとえば、本実施の形態の検査部１８０においては、非印刷領域の情報などのフォーマット情報を用いた第１の検査、および、マッチングによる第２の検査を行って印刷状態をチェックしている。しかし、このような検査が必須なわけではなく、任意の検査方法を選択して用いるようにしてよい。また、これ以外の任意の検査方法を用いてよい。また、着目するフォーマット情報、および、マッチングの方法なども任意の情報および方法を用いてよい。
【００７４】
また、検査部１８０で行う非印刷領域の情報に基づいた検査の方法も、本実施の形態においては、印刷用紙８０の副走査方向にイメージデータを走査して、黒画素の連続を行うものであった。この方法は、インクジェット方式のヘッドなどにしばしば発生する黒帯ストリーカの検出には非常に有効であるが、これもこの方法に限られるものではない。たとえば、主走査方向に対して同様のストリーカの検出を行うようにしてもよいし、任意の方向に走査して、所定の数以上連なっている黒画素のブロックを抽出するようにしてもよい。そのようにすれば、たとえば点状に落下したインクのぼた落ちなども検出することができ、より広範な印刷ヘッドの異常を検出することができる。
【００７５】
また、プリンタシステム１において印刷を行う被印刷媒体は、本実施の形態に示したような連続紙に限られるものではなくカット紙でもよいし、紙以外の素材の被印刷媒体であってもよい。
【００７６】
また、本実施の形態のプリンタシステム１は、同時に２つずつの印刷・検査ユニット１０が印刷用紙８０上を走査し、印刷および検査を行っている。そのため、印字可能幅は８インチであった。しかし、たとえば４個の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4を同時に用いて、１６インチの印字幅で印字および検査を行うようにしてもよい。このように、印刷・検査ユニット１０の印刷ヘッド１１およびカメラ１２の構成は任意の形態にしてよい。
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、２個の印刷・検査ユニット１０を２組用いて、印刷用紙８０の表裏両面に印刷を行う両面印刷を行っていた。しかし、片面印刷に対し本発明が適用できることは明らかである。その場合には、用紙搬送部の用紙反転のための機構や、裏面プリントのための印刷・検査ユニットが不必要になりより簡単になる。
【００７７】
また、本実施の形態においては、不良印刷が検出された場合には直ちにプリンタシステム１を停止するようにしたが、不良印刷検出後の処置なども任意に決定してよい。
たとえば、ある程度連続して不良印刷が生じた場合に、プリンタシステム１を停止するようにしてもよい。
インクジェットヘッドにより一時的に生じる黒帯ストリーカなどは、しばらくして自然に復旧してしまう場合がある。そのような印刷不良の復旧が見込める場合で、一度プリンタシステムを停止すると再始動するまでの処理が複雑で時間がかかる場合などには、印刷不良を検出しても装置を停止させずに運転を継続した方が効率よく印刷作業が行える場合がある。そのような場合には、直ちにプリンタシステムを停止せず、可能な限り継続運転をするような構成にしてよい。その際の、プリンタシステム１の停止の条件などは任意に決定してよい。
【００７８】
なお、そのようなプリンタシステムを直ちに停止しない場合には、不良印刷物を識別する、あるいは、不良印刷物を適切に排除するために、印刷不良と判定された印刷物を後に容易に特定できるようにしておく必要がある。
そのためには、たとえば、その識別コード、請求書番号などをモニタ４７０などに表示するようにしておくことが望ましい。
【００７９】
また、印刷不良と判定された印刷物に対して何らかのマーキングを行うような構成にしてもよい。
そのようなプリンタシステムの印刷・検査ユニット１０ｂの構成を図１９に示す。
この印刷・検査ユニット１０ｂにおいては、検査部１８０の後段に、マーク印刷部１９０を設けてある。このプリンタシステム１９０は、図示せぬが内部に塗り潰し用印刷ヘッドおよび不良表示マーク印刷ヘッドを有する。
【００８０】
そして、検査部１８０における検査により不良印刷と判定された印刷物に対して、図２０に示すような塗り潰しパタンおよびマークの印刷を行う。
すなわち、不良印刷が生じた印刷用紙８０に対して、前記不良表示マーク印刷ヘッドにより、その印刷物のたとえば送付先の欄８１などのようなその後の印刷物の処理において重要な項目を無効にするような塗り潰しパタン８７を印刷したり、その不良印刷の原因が分かるようなエラーコード８８を印刷したりする。
なお、このエラーコード８８は、バーコード、ＯＣＲ文字、任意の図形などを用いてもよい。
【００８１】
なお、図２０においては、単票の印刷用紙８０ｂに対して塗り潰しパタンやエラーコードが付された例を示したが、図１５に示すような連続帳票に対しても同様のパタン、エラーコードを付してよい。
なお、このマーク印刷部１９０は、前述したように各印刷・検査ユニット１０ごとに設けてもよいし、また、複数の印刷・検査ユニット１０における検査結果に基づいて機能するようなマーク印刷部１９０をプリンタシステム１に１つ設けるような構成でもよい。
このように、印刷不良を検出した後の処置は、任意の方法でよい。
【００８２】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷用紙８０に予め印刷されているイメージデータを全体制御部２０に接続されたスキャナ３０により予め読み込み記憶しておくものとした。しかし、印刷・検査ユニット１０-iのカメラ１２によりこのイメージデータを読み込むような構成にしてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態は本発明をプリンタ装置として実施したものであるが、たとえば既存のプリンタによる印刷物の検査装置として適用することも可能である。
その印刷物検査装置の構成は、前述した各実施例のプリンタ装置の印刷部のみを除外した構成である。すなわち、その検査装置にはプリント出力用データが入力され、印刷物を走査して獲得したイメージデータをそのプリント出力用データに基づいて検査する。
【００８４】
そして、このような検査装置は、既存の種々のプリンタ装置に適用可能である。その適用例を図２１（Ａ）および２１（Ｂ）に示す。
図２１（Ａ）および２１（Ｂ）は、電子写真方式のプリンタ装置（レーザビームプリンタやＬＥＤプリンタなど）に対して、本発明に係わる印刷物検査装置を適用した場合の構成を示す図であり、図２１（Ａ）はプリンタ装置に印刷物検査装置を内蔵した形態を示す図であり、図２１（Ｂ）はプリンタ装置の外部に印刷物検査装置を設け、プリンタ装置から排出される印刷物を検査できるようにしたものである。
【００８５】
図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）に示したプリンタ装置は、印字幅がほぼ１７インチで印刷速度は７０ｍ／分程度であり、十分高速である。そして、電子写真方式においては、１つのヘッドで１７インチの印字領域全域に渡って印字を行うので、ヘッドを検査するという意味では、カメラユニットは１つで対応可能になる。
このような電子写真方式のプリンタ装置においても、大量に印刷をしているうちに、印刷濃度が薄くなったり、背景に汚れが発生したりする。そこで、その印刷結果である印刷物を検査することにより、そのような不良を迅速に発見し対処することができる。なお、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）に示した各検査部の具体的な検査方法および構成などは、前述した方法および構成をそのまま適用できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の印刷物検査装置によれば、予め罫線などが印刷されている印刷媒体へさらに印刷が行われた印刷物に対しても、適切に印刷状態を検査し、不良印刷物を排除することができる。
また本発明のプリンタ装置によれば、予め罫線などが印刷されている印刷媒体に対しても、高速に印刷を行い、黒帯ストリーカなどの印刷不良を適切に検出し、これにより不良印刷物を排除し正確で高品質な印刷が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプリンタシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１に示したプリンタシステムにおける、用紙搬送の状態、および、搬送される用紙に対する印刷ヘッドおよびカメラの配置位置を示す図である。
【図３】図１に示したプリンタシステムの信号処理部およびモニタの設置状態を説明するための図である。
【図４】図１に示したプリンタシステムの印刷・検査ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した印刷・検査ユニットの印刷部の構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示したプリンタシステムにおける印刷ヘッドおよびカメラの配置を示す図であり、（Ａ）は帳票の表面に印刷を行う２つの印刷ヘッドの配置を示す図、（Ｂ）はその表面の基準イメージを読み取る２つのカメラの配置を示す図である。
【図７】図５に示した印刷部の印刷ヘッドの、構造および動作原理を説明する図である。
【図８】図５に示した印刷部の印刷ヘッドにより印字されたドットを示す図である。
【図９】図４に示した印刷・検査ユニットのイメージ読み取り部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示したイメージ読み取り部のエンコーダ部の構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示したイメージ読み取り部のカメラおよび図４に示した印刷・検査ユニットの読み取りイメージ記憶部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示したラインセンサの動作を説明する図である。
【図１３】図４に示した印刷・検査ユニットの検査部の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１に示したプリンタシステムの全体制御部で行うマスキングフォーマット情報の生成の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】印刷用紙の例を示す図である。
【図１６】図１５に示した印刷用紙に、所望のイメージが印刷された状態を示す図である。
【図１７】図１６に示した印刷物より得られたイメージデータにマスキング処理を行い、プレプリント絵柄を除去し新たに印刷されたイメージデータのみを抽出した状態を示す図である。
【図１８】印刷物に黒帯ストリーカが発生した状態を示す図であり、（Ａ）は黒帯ストリーカが発生した印刷物を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のイメージデータにマスキング処理を施しプレプリント絵柄を除去した後のイメージデータを示す図である。
【図１９】図１に示したプリンタシステムの印刷・検査ユニットの他の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示した印刷・検査ユニットのマーク印刷部で行われるマークを説明するための図である。
【図２１】電子写真方式のプリンタ装置に本発明に係わる印刷物検査装置を適用した場合の構成を示す図であり、（Ａ）はプリンタ装置に印刷物検査装置を内蔵した形態を示す図であり、（Ｂ）はプリンタ装置の外部に印刷物検査装置を設けた形態を示す図である。
【符号の説明】
１…プリンタシステム
１０…印刷・検査ユニット
１１…印刷ヘッド １２…カメラ
１３…光源 １４…エンコーダ
１５…キューセンサ １６…信号処理部
１７…モニタ
１００…印刷部 １１０…画像処理部
１２０…検査基準イメージ記憶部 １３０…イメージ読み取り部
１４０…読み取りイメージ記憶部 １５０…マスク処理部
１６０…被検査イメージ記憶部 １７０…モニタ
１８０…検査部 １９０…マーク印刷部
２０…全体制御部
３０…スキャナ
４０…プリンタ
８０…印刷用紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば罫線や共通的な項目などが予め印刷されている帳票などの媒体上にさらに印刷が行われた印刷物の印刷状態を検査する印刷物検査装置、および、そのような媒体上に入力されるイメージデータをさらに順次高速に印刷するプリンタ装置であって、特にその印刷結果を検査する機能を有するプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙などの媒体上に所定の情報を視覚的に認識可能に記録する方法としては、刷版を用いて同一の内容を印刷機により高速かつ大量に記録する方法や、コンピュータの端末装置として用いられるようなプリンタなどにより、低速ながら任意のデータを比較的少数の媒体上に印刷する方法などが知られている。
また、たとえば株券や各種金券、あるいは多数の顧客に対する大量の請求書などのように、印刷量が大量でありかつそれぞれに異なる番号や内容を印刷しなければならないような書類を印刷したいという要望もあり、そのための高速なプリンタ装置も実用化されている。
【０００３】
可変データを高速印刷するそのようなプリンタ装置は、印刷媒体を高速に搬送する搬送手段、その搬送手段により搬送される用紙上に高速にイメージを記録する印刷手段、順次入力される印刷データが適切に用紙上に印刷されるようにそれらを適切に制御する制御手段などから構成される。そして、その印刷手段には、たとえばインクジェットヘッドによりインクジェット方式により印刷を行う方法などが適用されている。
インクジェット方式により印刷を行うそのような高速プリンタ装置としては、たとえば毎秒５ｍ、Ａ４サイズの印刷用紙であれば毎秒１５枚以上の速度で印刷を行う装置も実用化されている。
【０００４】
ところで、そのようなインクジェット方式によるプリンタ装置においては、高速印刷が可能な反面、インクのぼた落ちや白抜けなどのストリーカと呼ばれる印刷不良が発生し易いという問題がある。これらはインクジェト方式が本質的に持っている問題で基本的に解決することは難しいため、このようなプリンタ装置においては印刷ヘッドの状態が実質的に印刷品質を決定することになる。そのため、このようなプリンタ装置において不良印刷物を外部に出さないようにするためには、何らかの方法で印刷結果を検査する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した各種金券や請求書などの印刷においては、予め罫線などの枠組みや各書類において同一の項目・印刷内容などが印刷された（以後、これをプレプリントと言う場合もある）用紙上に、各書類ごとに異なる番号や内容を重ね印刷する場合が多く、そのため印刷結果の検査が適切に行えないという問題があった。
印刷結果の検査は、通常、印刷されたイメージを読み取り、フォーマット情報に基づいて解析を行ったり元のイメージデータと比較したりして行われる。しかし印刷を行う帳票に、罫線や表などの枠や背景の絵柄、あるいは、各書類に共通的な内容や項目を示す文字などが予め記載されていた場合には、印刷されたイメージを読み取るとそれらの記載事項も一緒に読み込むことになり、今回印刷した内容を基準にして解析を行ったり比較をしたりすることができない。
【０００６】
その結果、このようなプリンタ装置においては、作業者が目視で検査する程度の検査しか行えず、印刷結果を適切に自動的に検査する手段はなかった。
そのため、特に前述したような高速プリンタ装置においては、印刷不良の発生に作業者が気付くのが遅れると、膨大な量の不良印刷物を作成してしまい、印刷資源が大量に無駄になり、時間的にも費用的にも膨大な損失を招き、印刷コストが上昇するという問題が生じた。
【０００７】
したがって本発明の目的は、予め罫線などが印刷されている印刷媒体へさらに印刷が行われた印刷物に対して、不良印刷物を排除できるようにその印刷状態を検査する印刷物検査装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、予め罫線などが印刷されている印刷媒体への印刷においても、黒帯ストリーカなどの印刷不良を適切に検出し、これにより不良印刷物を排除し正確で高品質な印刷が行える信頼性の高いプリンタ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、被印刷媒体にさらに印刷されたイメージをセンサにより読み込み、そのイメージに対して被印刷媒体に予め印刷されていたイメージを用いてマスクをかけることにより、後から印刷したイメージのみを抽出し、そのイメージに対して検査を行うようにした。
【０００９】
したがって、本発明の印刷物検査装置は、入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷するプリンタ装置により印刷された印刷物を検査する装置であって、被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、入力される前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージに係わる情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、入力される前記プリンタ装置において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記検査手段は、前記印刷手段において印刷を行ったイメージのデータと、前記マスク処理が施された前記被印刷媒体より読み込んだイメージのデータとをテンプレートマッチングし、相違が所定量以上あった場合に前記印刷物には適切に印刷が行われていないと判定する。
また好適には、前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージの、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷が行われない非印刷領域に相当する領域のイメージデータに基づいて、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する。
さらに好適には、前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージより構造的特徴を抽出し、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷を行ったイメージのフォーマット情報を参照して、前記抽出された特徴が適切か否かを検出し、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する。
【００１１】
また、本発明のプリンタ装置は、入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷する印刷手段と、前記印刷が行われた被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージの情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、前記印刷手段において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段とを有する。
【００１２】
特定的には、前記印刷手段は、前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合には、前記印刷を停止する。
また特定的には、本発明のプリンタ装置は、前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合に、前記印刷を実質的に無効化する印刷を当該被印刷媒体にさらに印刷する第２の印刷手段をさらに有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態においては、入力される印刷データを、複数のインクジェットヘッドを用いてたとえば既に下地の絵柄が印刷された帳票上に高速に印刷し、さらに、印刷された結果を読み取り、その印刷状態を検査し、ヘッド異常などによる不良印刷を検出できるようにしたする大規模プリンタシステムについて説明する。
【００１４】
図１は、そのプリンタシステム１の構成を模式的に示すブロック図である。
まず、そのプリンタシステム１の構成について説明する。
図示のごとく、プリンタシステム１は、第１〜第４の４個の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4、全体制御部２０、スキャナ３０、プリンタ４０および図示せぬ用紙搬送部を有する。
印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）については、その構成について後に詳細に説明するが、装置構成上は、図１に示すように、各々、印刷ヘッド１１-i、カメラ１２-i、光源１３-i、エンコーダ１４-i、キューセンサ１５-i、信号処理部１６-iおよびモニタ１７-iを有する。
【００１５】
まず、プリンタシステム１の装置構成の概略について説明する。
このプリンタシステム１は、前述したように図示せぬ用紙搬送部を有しており、これにより搬送される印刷用紙（帳票と言う場合もある）上に第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の印刷ヘッド１１-1〜１１-4により所望の印刷内容を印刷し、また、搬送される印刷物よりカメラ１２-1〜１２-4により印刷画像を読み取る。
具体的には、図２に示すように、用紙搬送ユニットにより、連続用紙が途中で表裏が一度反転されながら所定の速度で順に搬送される。そして反転される前の位置で、第１および第２の印刷ヘッド１１-1，１１-2により帳票の表面が、反転された後の位置で第３および第４の印刷ヘッド１１-3，１１-4により帳票の裏面が各々印刷される。
【００１６】
また、各々の面の印刷が行われる位置の、印刷ヘッド１１-1，１１-2および印刷ヘッド１１-3，１１-4の後段に、カメラ１２-1，１２-2およびカメラ１２-3、１２-4が設けられており、前段の印刷ヘッド１１-iにより印刷されたイメージが直ちに読み取られる。また、そのカメラ１２-iの近傍に、各々光源１３-iが設けられる。
また、印刷・検査ユニット１０-iのエンコーダ１４-iおよびキューセンサ１５-iは、これら各印刷ヘッド１１-iおよびカメラ１２-iの、用紙搬送方向における前方に配置され、その印刷ヘッド１１-iおよびカメラ１２-iに対する用紙の位置決めに利用される。
なお、印刷・検査ユニット１０-iのこれら以外の構成部、すなわち信号処理部１６-iおよびモニタ１７-iは、図３に示すような筐体７０-iに格納される。
【００１７】
次に、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4について、詳細に説明する。
図４は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の構成を示すブロック図である。
印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）は、各々、印刷部１００-i、画像処理部１１０-i、検査基準イメージ記憶部１２０-i、イメージ読み取り部１３０-i、読み取りイメージ記憶部１４０-i、マスク処理部１５０-i、被検査イメージ記憶部１６０-i、モニタ１７０-iおよび検査部１８０-iを有する。
なお、印刷・検査ユニット１０-iは、各々図示せぬ制御部をさらに有しており、この制御部からの制御信号に基づいて、前記各部が後述するような所望の動作を行う。
【００１８】
印刷部１００-iは、制御部からの制御信号に基づいて、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力されたイメージデータを搬送される印刷用紙に印刷する。
印刷部１００-iについて、図５〜図８を参照して詳細に説明する。
なお、ここでは、帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2に係わる第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2の印刷部１００-1，１００-2について一緒に図示し説明するが、帳票の裏面を印刷する第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4の印刷部１００-3，１００-4についてもこれと同様である。
図５は、印刷部１００-iの構成を示すブロック図である。
【００１９】
印刷部１００-iは、印刷制御部１１１-iおよび印刷ヘッド１１-iを有する。
印刷制御部１１１-iは、図示せぬ制御部から入力される制御信号，および、図示せぬ用紙搬送部のエンコーダから入力される信号に基づいて、搬送される印刷用紙に対する印刷ヘッド１１-iの動作タイミングや、印刷ヘッド１１-iにおける後述するインク滴下速度を制御する。なお、用紙搬送部のエンコーダからの信号は、全ての印刷部１００-i（ｉ＝１〜４）に共通に入力される。
印刷ヘッド１１-iは、各々ドット密度が２４０ｄｐｉで印字幅Ｗh が４インチのインクジェットヘッドであり、印刷制御部１１１-iからの制御に従って、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力されたイメージデータを順次記録する。
【００２０】
図６（Ａ）は帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2の配置を示す図である。
図６（Ａ）に示すように、本実施の形態のプリンタシステム１においては、２個の印刷ヘッド１１-1、１１-2が、各ヘッドの印字ドットが連続するように配置されており、全体として８インチ（４インチ×２個）の印字幅Ｗp で印刷用紙に印字できるようになっている。
【００２１】
さらに、印刷ヘッド１１-iの印字方式について、図７を参照して説明する。
図７は、印刷ヘッド１１-iの構造および動作原理を説明する図である。
印刷ヘッド１１-iにおいて、インクボトル２２１内のインク２２４は、各ドットに対応するノズル２２２から、１００ｋＨｚの周期で、すなわち、毎秒１０万滴の割合で滴下される。その各インク２２４に対して、ノズル２２２の下を搬送されている印刷用紙８０の当該位置が黒に印字されるべき位置であった場合には、そのインク２２４はそのまま印刷用紙８０上に滴下され、印刷用紙８０のその位置を黒くする。また、その位置が印字されるべきでない空白の位置であった場合には、図示せぬ電界印加手段により電界を印加し、インク２２４をキャッチャ２２３側に引き寄せる。その結果、そのインク２２４はキャッチャ２２３内に回収され、印刷用紙８０上には滴下されない。
【００２２】
このような方法により、印刷ヘッド１１-iは、図８に示すように、ドットピッチが約０．１ｍｍ、ドットサイズが直径約０．１ｍｍのドットを適宜印字していき、所望のイメージを印刷する。
なお、印刷ヘッド１１-iは、同一の位置に複数のインク２２４を滴下することも可能であり、プリンタシステム１においては、これにより疑似階調を表現する。
【００２３】
画像処理部１１０-iは、印刷・検査ユニット１０-iに入力された印刷イメージデータに所望の画像処理を行い、後述する検査部１８０-iにおいて、印刷物より読み取ったイメージデータと照合可能な形態に変換し、検査基準イメージ記憶部１２０-iに出力する。具体的には、画像処理部１１０-iは、デジタル的フィルタ処理および所定の解像度のイメージデータへの所定の圧縮処理を行う。
【００２４】
検査基準イメージ記憶部１２０-iは、全体制御部２０より印刷・検査ユニット１０-iに入力され画像処理部１１０-iで所望の形態に変換された検査用のイメージデータを記憶する。検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iからアドレス指定されることにより任意の時に任意のデータがアクセスされ、そのイメージデータが検査部１８０-iに出力される。
【００２５】
イメージ読み取り部１３０-iは、印刷内容および印刷品質をチェックするために、印刷部１００-iにより印刷された印刷用紙上のイメージを読み込み、ビットマップイメージデータとして読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力する。
イメージ読み取り部１３０-iについて、図９〜図１２を参照して説明する。
なお、ここでは、帳票の表面を印刷する２つの印刷ヘッド１１-1，１１-2に対応して設けられた２つのカメラ１２-1，１２-2に係わる第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2のイメージ読み取り部１３０-1，１３０-2について一緒に図示し説明するが、帳票の裏面を印刷する第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4のイメージ読み取り部１３０-3，１３０-4についてもこれと同様である。
【００２６】
各イメージ読み取り部１３０-iは、制御部からの制御信号が入力される。また各イメージ読み取り部１３０-i-iからは、読み込まれたイメージデータが読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力される。
【００２７】
図９は、イメージ読み取り部１３０-1，１３０-2の構成を示すブロック図である。
イメージ読み取り部１３０-i（ｉ＝１，２）は、キューセンサ１５-i、エンコーダ部４２０-i、光源１３-i、カメラ１２-iおよび制御部４５０-iを有する。
キューセンサ１５-iは、各イメージ読み取り部１３０-iのカメラ１２-iの近傍に設けられており、連続的に搬送されている印刷用紙８０の印刷物の区切りごとに記録されているキューマークを検出する。キューマークを検出したら、その旨の信号を制御部４５０-iに出力する。
【００２８】
エンコーダ部４２０-iは、同じくイメージ読み取り部１３０-iのカメラ１２-iの近傍に設けられており、キューセンサ１５-iで検出された印刷用紙８０の搬送速度を検出する。
エンコーダ部４２０-1の構成について図１０を参照して説明する。
エンコーダ部４２０-1は、エンコーダ１４-1、カウンタ４２２-1および速度算出部４２３-1を有する。
エンコーダ１４-1は、たとえば用紙搬送部の印刷用紙搬送ローラと一体的に回転し、回転角度に対応した所定のパルスを出力する。そのパルスをカウンタ４２２-1で計数し、速度算出部４２３-1において所定の時間内の前記計数値に基づいて、印刷用紙８０の搬送速度を算出する。
【００２９】
光源１３-iは、後述するカメラ１２-iにてイメージを取り込む印刷用紙上の領域に適切な光量を与える手段である。本実施の形態においては、筐体内に設けられたハロゲンランプの光を、ファイバケーブルにて案内して、カメラ１２-iの撮像範囲に照射する。
カメラ１２-iにおいてイメージを取り込む際には、印刷用紙８０の搬送速度が速くなると必要な光量も大きくなる。すなわち、印刷用紙８０の搬送速度と必要な光量はほぼ比例関係となる。したがって、光源１３-iで照射する光量は、エンコーダ１４-iにおいて検出された印刷用紙の搬送速度に基づいて制御される。
【００３０】
カメラ１２-iは、印刷されたイメージを読み込み、読み取りイメージ記憶部１４０-iに出力する。
そのカメラ１２-iの構成について、図１１および図１２を参照して具体的に説明する。
図１１は、カメラ１２-iおよび読み取りイメージ記憶部１４０-iの構成を示すブロック図であり、図１２は、さらにラインセンサ４４１の動作を説明する図である。
カメラ１２-iは、ラインセンサ４４１-i、出力アンプ４４２-i、Ａ／Ｄ変換器４４３-i、シフトレジスタ４４４-i、ラインメモリ４４５-iおよびバススイッチャ４４６-iを有する。
【００３１】
ラインセンサ４４１-iは、分解能が１６ドット／ｍｍで、水平方向に２０４８素子、垂直方向に９６段のＴＤＩ（時間遅延積分）段数を有するＴＤＩ−ＣＣＤ(charge coupled device) センサである。したがって、１個のラインセンサ４４１による読み取り幅Ｗｃは１２８ｍｍとなる。
第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2のラインセンサ４４１-1，４４１-2の配置を図６（Ｂ）に示す。本実施の形態においては、図示のごとく、２個のラインセンサ４４１-1，４４１-2をその読み取り範囲の一部が重複するように配置しており、全体として、印刷ヘッド１１-1，１１-2により形成される印字幅Ｗp の範囲を全て読み込めるようになっている。
なお、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iには１５ＭＨｚのクロックが印加される。したがって、１ラインスキャン時間は約１７μｓとなる。
【００３２】
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iについて図１２を参照して説明する。
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iにおいては第１列目の素子（ＲＯＷ１）で検出した光学的イメージはアレイの前面に結像し、フォトンにより生成された電荷は１ラインの走査に対応する蓄積時間の間、ポテンシャル井戸に集められる。そして、垂直方向（ＴＤＩ段方向）のクロックによって、その電荷は次の列（ＲＯＷ２）に垂直的にシフトされる。次の列において、前と同じイメージが結像していれば、ＲＯＷ２で生成された電荷が前の列からの電荷に加算されることになり、感度あるいは露出時間が２倍になったことになる。
【００３３】
したがって、画像の動きに、垂直方向のクロックおよびＴＤＩ転送方向を同期させておけば、ＴＤＩ段数だけ積分されることになる。
本実施の形態のＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iにおいては、ＴＤＩ段数が９６段なので、検出されたイメージは９６倍に積分される。積分されたデータは、最終的には、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iの水平方向シフトレジスタからシリアルに出力される。
また、ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１-iは２０４８ビットの水平解像度を有しており、それらが８個のタップより出力される。したがって、１タップからは２５６ビットのデータが出力される。
【００３４】
ＴＤＩ−ＣＣＤセンサ４４１の各タップから出力されたデータは、出力アンプ４４２-1〜４４２-8で順次増幅され、Ａ／Ｄ変換器４４３-1〜４４３-8でＡ／Ｄ変換されてシフトレジスタ４４４-1〜４４４-8に入力される。さらに、２５６ビット分のデータがラインメモリ４４５-1〜４４５-8に蓄積され、８個のラインメモリ４４５-1〜４４５-8が順次バススイッチャ４４６により選択されて、各ラインのデータごとにページメモリ４６０-iに入力される。
【００３５】
制御部４５０-iは、イメージ読み取り部１３０-iの各部を制御する。
制御部４５０-iにおいては、印刷・検査ユニット１０-iの図示せぬ制御部からの制御信号や、キューセンサ１５-iによるキューマーク検出の情報、エンコーダ部４２０による印刷用紙搬送速度の情報などに基づいて、光源１３-iの光量の制御や、カメラ１２-iにイメージ読み込みの制御などを行う。
なお、イメージ読み取り部１３０-iでは、印刷部１００-iで印刷される有効なビットマップイメージの大きさ・領域に関わらず、印刷用紙８０の全領域のイメージを読み込む。
【００３６】
読み取りイメージ記憶部１４０-iは、イメージ読み取り部１３０-iで読み込まれたイメージデータを記憶する記憶手段であり、具体的には前述したページメモリ４６０-iである。読み取りイメージ記憶部１４０-iに記録されたイメージデータは、順次マスク処理部１５０-iに出力される。
【００３７】
マスク処理部１５０-iは、読み取りイメージ記憶部１４０-iより入力されるイメージデータより、印刷部１００-iにより印刷用紙８０に対して新たに印刷されたイメージデータを抽出する。マスク処理部１５０-iには、全体制御部２０より印刷用紙８０に予め印刷されているイメージのデータがマスキングフォーマット情報として入力される。マスク処理部１５０-iは、このマスキングフォーマット情報に基づいて、読み取りイメージ記憶部１４０-iに記憶されている印刷用紙８０より読み取ったイメージデータの予め印刷用紙８０に印刷されているイメージに対応する領域のデータを実質的に無効にすることにより、印刷部１００-iにより新たに印刷されたイメージデータのみを有効なデータとして残す。
【００３８】
具体的には、マスク処理部１５０-iは、全体制御部２０より入力されるマスキングフォーマット情報に基づいて、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージが存在する画素の画素値が０、イメージが存在しない画素の画素値が１となっているようなビットマップデータを生成する。これと、読み取りイメージ記憶部１４０-iより読み込んだビットマップデータとの各ビット同士の論理積（ＡＮＤ）をとることにより、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージ部分の画素値を０にした新たなビットマップデータを生成する。
マスキング処理が施され生成された印刷部１００-iにより新たに印刷されたイメージを抽出したイメージデータは、被検査イメージ記憶部１６０-iに出力される。
【００３９】
被検査イメージ記憶部１６０-iは、マスク処理部１５０-iでマスキング処理が施されたイメージデータを記憶する。被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iからアドレス指定されることにより任意の時に任意のデータがアクセスされ、そのイメージデータが検査部１８０-iに出力される。
【００４０】
モニタ１７０-iは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている印刷部１００-iにより印刷用紙８０上に印刷されたイメージデータを、そのまま表示する表示装置である。このモニタ１７０-iは、通常は作業者が目視で大まかな状況把握をするために用いられる。また、異常時には印刷結果を確認するために用いられる。
【００４１】
検査部１８０-iは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている印刷物から読み込んだ被検査イメージデータに基づいて、印刷状態が適切か否かを判定する。
検査部１８０-iにおいては、フォーマット情報による検査、および、原イメージデータとのマッチングによる検査を順次行い、印刷状態が適切か否かを判定する。
検査部１８０-iの構成および動作について図１３を参照して説明する。
検査部１８０-iは、第１のアドレスカウンタ５０１、第２のアドレスカウンタ５０２、第１の圧縮器５０３、第２の圧縮器５０４、マッチング回路５０５、エラー数カウンタ５０６、フォーマット情報記憶部５０７およびＣＰＵ５０８を有する。
【００４２】
第１のアドレスカウンタ５０１は、検査部１８０-iに読み出す検査基準イメージ記憶部１２０に記憶されている基準イメージデータのアドレスをコントロールするカウンタである。また、第２のアドレスカウンタ５０２は、検査部１８０-iに読み出す被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのアドレスをコントロールするカウンタである。これらのアドレスカウンタ５０１，５０２により指定されたアドレスのイメージデータが、検査基準イメージ記憶部１２０-iおよび被検査イメージ記憶部１６０-iより読み出され、検査部１８０-iに入力される。なお、これらのアドレスカウンタ５０１，５０２は、ＣＰＵ５０８から入力される初期値設定、カウントアップ／ダウンなどの信号により制御される。
【００４３】
第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４は、イメージデータの照合を、圧縮したイメージデータで行う場合に、検査基準イメージ記憶部１２０-iより読み出された基準イメージデータ、および、被検査イメージ記憶部１６０-iより読み出された被検査イメージデータを各々圧縮する。この圧縮は、たとえば、２×２あるいは３×３の画素にイメージを分割し、各要素の合計画素値が所定値以上だった場合に対応する画素を１にする処理を行い、原イメージを１／４あるいは１／９に圧縮する。
また、圧縮を行わずに元のイメージデータを用いて照合を行う場合には、第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４は各々入力されたイメージデータをそのまま出力する。
【００４４】
さらに、検査基準イメージ記憶部１２０-iに、画像処理部１１０-iにおいて既に圧縮されたイメージが記録されている場合には、第１の圧縮器５０３は入力されたイメージデータをそのまま出力し、第２の圧縮器５０４においてのみ圧縮処理を行う。
これら、第１の圧縮器５０３および第２の圧縮器５０４を有効にして照合を圧縮したイメージで行うか、あるいは、元の倍率のイメージで照合を行うかのモードの設定、および、圧縮イメージで照合を行う場合の倍率の設定などは、外部より印刷・検査ユニット１０-iの制御部を介して図示せぬ制御信号により入力される。
【００４５】
マッチング回路５０５は、第１の圧縮器５０３より入力された基準イメージデータと第２の圧縮器５０４より入力された被検査イメージデータとの対応する画素同士を順次比較照合し、その結果をエラー数カウンタ５０６に出力する。この照合は、対応する画素の画素値の差を求め、その差が所定値未満だった場合に両画素が一致しているものとし、所定値以上だった場合にそれらの画素は異なると判定する。
エラー数カウンタ５０６は、マッチング回路５０５において行われた各画素ごとの照合結果の、異なる画素と判定された画素数を累積し、累積結果をエラー画素数としてＣＰＵ５０８に出力する。
【００４６】
フォーマット情報記憶部５０７は、制御部６００を介して入力される基準イメージデータの共通的なフォーマット情報を記憶する。この共通的なフォーマット情報とは、たとえば宛名情報の印刷領域、表の位置、マークの位置、文字の位置、非印刷領域の位置、その他の罫線の位置などのデータである。フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている情報は、ＣＰＵ５０８より読み出されて、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのチェックに用いられる。
【００４７】
ＣＰＵ５０８は、検査部１８０-iの各部を制御して、非印刷領域の検査などのフォーマット情報に基づく検査、および、前述した原イメージデータとのマッチングによる検査を行う。
たとえば、ＣＰＵ５０８は、まず、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている非印刷領域情報に基づいて第２のアドレスカウンタ５０２を制御し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの当該非印刷領域を副走査方向に順次アクセスする。そして、その非印刷領域に、予め定めた所定の長さ以上の黒画素の連続が存在するか否かを検査する。検査の結果、そのような黒画素の連続が存在した場合には、黒帯ストリーカが発生しているものと判定し、印刷結果が不良である旨の検査結果を出力する。
【００４８】
また、ＣＰＵ５０８は、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているその他のフォーマット情報に基づいて、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されているイメージデータを構造解析的な手法により検査する。
この構造解析的な手法による被検査イメージデータのチェックとは、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている基準イメージデータのフォーマット情報に基づいて、基準イメージデータの構造的な特徴を抽出し、被検査イメージデータも同様の特徴になっているか否かをチェックすることにより、基準イメージデータが適切に印刷されているか否かをチェックする処理である。
【００４９】
たとえば、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されている情報より基準イメージデータ中のある程度の面積を有する空白領域の位置の情報を獲得し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの対応する場所が同様に空白領域になっているか否かをチェックする。その領域が適切に空白領域になっていれば次のチェックに移り、その領域からノイズ以上の黒画素が検出された場合にはチェックを終了して印刷結果が不良である旨の検査結果を出力する。
また、たとえばフォーマット情報記憶部５０７に記憶されている罫線情報を獲得し、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータより対応する領域の垂直方向あるいは水平方向の黒画素ヒストグラムを求めて、その位置に罫線があるか否かのチェックを行う。
【００５０】
また、文字が印刷されている領域を文字列方向に走査すると黒画素と白画素の変化が頻繁に生じるため、そこに文字が印刷されていることを検出することができるが、このような方法により、文字が印刷されているべき領域に文字が印刷されているかなどのチェックを行う。
その他、表の有るべき位置に適切に表があるか、マークが適切にあるかなどのチェックも行う。
この構造解析的な手法による検査時には、矛盾が検出された時点で直ちに印刷結果が不良である旨の検査結果を出力して、以後の処理を終了する。
【００５１】
また、ＣＰＵ５０８は、第１のアドレスカウンタ５０１、第２のアドレスカウンタ５０２、および、第１の圧縮器５０３〜エラー数カウンタ５０６を制御して、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されている原イメージデータと、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータのマッチングの処理を行う。そして、エラー数カウンタ５０６より入力されるエラー画素数を閾値ＴＨＬと比較して、エラー画素数が閾値ＴＨＬより大きくなったら不良印刷、閾値ＴＨＬを越えずにマッチングが終了したら正常印刷との判定を行う。
【００５２】
なお、これらの検査を行う前に、ＣＰＵ５０８においては、基準イメージデータと被検査イメージデータの位置合わせを行う。この位置合わせは、検査基準イメージ記憶部１２０-iと被検査イメージ記憶部１６０-iの各画像メモリ上のイメージデータの対応する位置を検出する処理であり、たとえば、両イメージデータのキューマークが検出された上辺の画素を基準にして対応をとったり、両者の黒画素の重心点を検出して、その点を基準にして対応する画素を決定するなどの処理を行う。
このようなＣＰＵ５０８の動作により、検査部１８０-iは被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されいている被検査イメージデータを検査する。
【００５３】
次に、プリンタシステム１の印刷・検査ユニット１０-i以外の構成部について説明する。
全体制御部２０は、プリンタシステム１において所望の印刷用紙８０に所望のデータが印刷されるように、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4、後述するスキャナ３０、プリンタ４０、および、図示せぬ用紙搬送部などを制御する。具体的には、全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4において印刷を行うための処理、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4において印刷された印刷物を検査するための処理、その検査結果を含めて印刷物および印刷作業を管理する処理などを行う。
【００５４】
まず、全体制御部２０は、所定の単位ごとに順次印刷ビットマップデータを生成し、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各々で印刷すべきデータに分割し、そのビットマップデータを各第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に出力する。この印刷イメージデータは、たとえばさらに上位の制御装置などから入力される印刷内容のデータ、および、印刷フォーマットの情報に基づいて生成される。また、前述した一連の処理で生成する印刷ビットマップデータの単位とは、たとえば印刷物の１ページごとや、印刷物が送付物である場合には一送付先ごとなどである。
第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に入力された印刷ビットマップデータは、印刷部１００-iに入力されて直ちに印刷に供されるとともに、画像処理部１１０-iに入力されて後段の印刷物の検査に用いられる。
【００５５】
また、全体制御部２０は、印刷物の検査を行うために、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージのフォーマットの情報（マスキングフォーマット情報）、および、印刷イメージデータのフォーマットの情報を、各印刷・検査ユニット１０-i（ｉ＝１〜４）に出力する。印刷イメージデータのフォーマットの情報は、印刷内容のデータとともに入力される印刷のために供されたフォーマット情報に基づいて、前述した印刷・検査ユニット１０-iの検査部１８０にて行う検査内容に必要な情報を抽出して得る。
また、予め印刷用紙８０に印刷されているイメージ（以後、プレプリント絵柄と言う）のフォーマットの情報は、たとえば全体制御部２０に接続されているスキャナ３０により、印刷用紙８０に印刷されているイメージを予め読み取ることにより獲得する。
【００５６】
その、プレプリント絵柄の獲得方法について図１４のフローチャートを参照して説明する。
まず、その印刷用紙８０をスキャナ３０に載置し、ページ単位にそのイメージを読み取る（ステップＳ１）。次に、読み取ったイメージデータにデジタル的フィルターをかけたり、圧縮するなどして、マスキング処理に適した所定の画像に変換する（ステップＳ２）。そのようにして得られたイメージデータに基づいて、そのイメージデータを示すフォーマットデータを抽出し（ステップＳ３）、全体制御部２０内の所定の記憶部に記憶する（ステップＳ４）。このようにして、印刷用紙８０の異なるプレプリント絵柄ごとに順次そのフォーマット情報を抽出する。
【００５７】
また、全体制御部２０は、各第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の検査部１８０-iでの検査結果に基づいて、プリンタシステム１における印刷処理全体を管理する。具体的には、たとえば第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4のいずれかの検査部１８０-iより印刷不良の検出が報知された場合には、全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の全てに印刷処理の中断を指示する。そして、その印刷不良が発生した印刷物を特定する情報を、プリンタ４０に印刷出力する。また、印刷不良が発生せず適切に印刷が行われている場合にも、所定の印刷量、所定の印刷時間ごとに、その印刷作業の進捗状況を示す情報をプリンタ４０に出力する。なお、これらの管理情報は、プリンタ４０に出力するとともに、上位の制御装置にも出力される。
【００５８】
スキャナ３０は、印刷用紙８０に予め印刷されているプレプリント絵柄を読み込むためのスキャナであり、本実施の形態においては４００ＤＰＩの解像度を有するフラットベット型のスキャナである。
プリンタ４０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4における印刷物の検査結果や、プリンタシステム１の印刷処理の進捗状態などの情報などを印刷する。
【００５９】
次に、プリンタシステム１の動作について図１５〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態においては、電話料金の請求書を印刷する場合を例にしてプリンタシステム１の動作について説明する。
図１５に、予め罫線などが記載された電話料金の請求書用の印刷用紙８０を示す。
印刷用紙８０には、請求先の宛名の欄８１、請求先の諸情報の欄８２、各ページごとの請求先のコードを記載する欄８３-1〜８３-3および請求の明細の欄８４-1〜８４-3が予め印刷されている。また、各請求書の１ページ目の右上にキューマーク８５が印刷されている。このキューマークにより、連続紙より１つずつの請求書の区切り位置を知ることができる。
なお、図１５は、印刷用紙８０の表面を示す図であるが、裏面にも同様の印刷が行われる。
【００６０】
以下、このような印刷用紙８０に請求内容を印刷し請求書を作成する場合について、プリンタシステム１の動作を説明する。
まず、図１５に示すような印刷用紙８０をスキャナ３０上にセットし、予め印刷されているイメージのデータをプリンタシステム１に入力する。図１５に示す印刷用紙８０においては、請求先の宛名の欄８１などが記載されている１ページ目と、請求の明細の欄８４がページ全体に記載されている２ページ目以降との２種類のプレプリント絵柄がある。したがって、この２ページについて、プレプリント絵柄を入力する。すなわち、１ページ目、２ページ目を各々スキャナ３０にセットして、イメージを読み込む。
スキャナ３０に読み込まれたイメージは、各ページごとに、全体制御部２０においてフィルタ処理などの処理が施され、マスキングフォーマット情報が抽出され、全体制御部２０内の記憶部に記憶される。
【００６１】
次に、実際の印刷作業を開始する。
プリンタシステム１に対しては、たとえば上位の制御装置などより印刷内容のデータが順次あるいは予め一括して入力される。
プリンタシステム１においては、全体制御部２０でその印刷内容のデータに基づいて各ページごとの印刷用ビットマップデータを順次生成し、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各ユニットで印刷を行う印刷用ビットマップデータに分割し、各データを各ユニットに出力する。
【００６２】
第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4に各々全体制御部２０より入力された印刷ビットマップイメージデータは、各印刷部１００-i（ｉ＝１〜４）より、図示せぬ用紙搬送部により順次供給される印刷用紙８０に印刷される。この時印刷部１００-iは、印刷用紙８０に記載されているキューマーク８５を検出し、これにより印刷位置を決定して印刷を行う。その結果、図１６に示すように、予め記載された請求先の宛名の欄８１、請求先の諸情報の欄８２、各ページごとの請求先のコードを記載する欄８３-1〜８３-3および請求の明細の欄８４-1〜８４-3の各欄に適切に印刷内容が印刷され、請求書が作成される。
【００６３】
またこの時に、印刷・検査ユニット１０-iに入力された各印刷ビットマップイメージデータは、画像処理部１１０-iで所定のフィルタ処理などが施されて印刷物の検査を行うための基準イメージデータに変換され、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記録される。
また全体制御部２０は、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の各マスク処理部１５０-iに対して前述したマスキングフォーマット情報を、また、各検査部１８０-iに対してフォーマット情報を出力する。マスク処理部１５０-iに入力されたマスキングフォーマット情報は、読み取ったイメージデータと単純に論理積をとるのみでそのイメージデータの印刷用紙８０のプレプリント絵柄に相当する部分を実質的に無効にすることができるようなマスクデータに変換される。また、検査部１８０-iに入力されたフォーマット情報は、検査部１８０-iのフォーマット情報記憶部５０７に記録される。
【００６４】
そして、印刷部１００-iにより印刷が行われた図１６に示すような印刷用紙８０は、イメージ読み取り部１３０-iによりその印刷イメージが読み込まれ、読み取りイメージ記憶部１４０-iに一旦記憶される。読み取りイメージ記憶部１４０-iに記憶されたイメージデータは、マスク処理部１５０-iに読み出され、マスク処理部１５０-iに記憶されている前述したマスクデータでマスクされる。これにより、図１７に示すような、印刷用紙８０のプレプリント絵柄に相当する部分が実質的に無効にされ、印刷部１００-iで印刷されたイメージのみが残ったイメージデータが抽出される。抽出されたイメージデータは、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶される。
被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されたイメージデータは、検査部１８０-iにおける印刷状態の検査に供されると同時に、逐次モニタ１７０-iに出力される。
【００６５】
検査部１８０-iにおいては、まず、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報に基づいて、印刷用紙８０上の非印刷領域に相当する領域に、黒帯ストリーカが存在するか否かを検査する。具体的には、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている被検査イメージデータの、非印刷領域に相当する領域をフォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報に基づいて検出し、その領域を順次印刷用紙８０の副走査方向に走査する。そして、その領域に黒画素が予め定めた所定の閾値以上連続していた場合に、黒帯ストリーカが存在しており、印刷ヘッドが異常であると判定する。なお、この閾値は、発生し得るノイズの大きさなどを考慮して決定する。
そして、黒帯ストリーカが存在すると判定された場合には、直ちに印刷状態が適切でない旨を示す信号が印刷・検査ユニット１０-iの図示せぬ制御部に出力され、さらに全体制御部２０に報知され、第１〜第４の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4の印刷処理が直ちに停止される。
【００６６】
たとえば、図１８（Ａ）に示すような、２ページめの中段以降に黒帯ストリーカ８６が発生しているような帳票８０ｂが作成された場合には、マスク処理部１５０-iでマスキング処理が施されることにより、図１８（Ｂ）に示すような印刷部１００-iで新たに印刷されたイメージのみが残されたイメージデータが生成される。そして、検査部１８０-iにおいて、このイメージの２ページ目と３ページ目の間の余白が走査された時に、この黒帯ストリーカ８６が検出され、印刷状態が適切でない旨の信号が出力され、印刷処理が終了される。
なお、図１８（Ｂ）において、黒帯ストリーカ８６に対応するイメージが破線状態となっているのは、マスク処理部１５０-iにおいて、請求先のコードを記載する欄８３および請求の明細の欄８４の横枠の位置のイメージデータが無効にされたためである。
【００６７】
非印刷領域に黒帯ストリーカが存在しなかった場合には、次段階の検査として、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている検査イメージデータが、フォーマット情報記憶部５０７に記憶されているフォーマット情報と矛盾しない構造的特徴を有しているか否か、すなわち、前述したように、所定の空白領域や、文字列、罫線などが適切に存在するか否かを検査する。この検査時にも、検査イメージデータの特徴が適切でないと判定された場合には、直ちに印刷状態が適切でない旨を示す信号が出力され、印刷処理は停止される。
【００６８】
そして、最後の検査として、検査基準イメージ記憶部１２０-iに記憶されている検査基準イメージデータと、被検査イメージ記憶部１６０-iに記憶されている検査イメージデータとのマッチングを行う。両イメージを、圧縮イメージあるいは原イメージで順次照合し、異なる画素が所定数以上あった場合には、両イメージが一致しない、すなわち、何らかの理由により印刷状態が適切でないと判断して、その旨の信号を出力し、これまでの他の検査の時と同様に直ちに印刷作業は中止される。
これら３段階の検査を全てクリアした場合には、印刷が適切に行われたものと判定され、印刷が継続される。
なお、第１および第２の印刷・検査ユニット１０-1，１０-2により、印刷用紙８０の表面が印刷され検査されると、次に第３および第４の印刷・検査ユニット１０-3，１０-4により印刷用紙８０の裏面が印刷され同様に検査される。これにより、両面に所望のデータが印刷された印刷物が作成せれる。
【００６９】
このように、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷物より印刷されたイメージデータを読み取り、入力された印刷用のイメージデータと照合することにより印刷結果を検査しているので、不良印刷物がそのまま作成される可能性が著しく低く、重要な書類も高い信頼性をもって印刷することができる。
そして特に、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷物より読み取った被検査用のイメージデータに対して、印刷用紙８０に予め印刷されているプレプリント絵柄をマスキング処理により除去し、プリンタシステム１により印刷されたイメージデータのみを抽出し、このイメージデータを用いて印刷状態の検査を行っている。したがって、そのような、プレプリントされた印刷絵柄上に異なる印刷を行う重ね印刷を行った印刷物に対しても、適切に検査を行うことができる。
【００７０】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷イメージデータがカバーしていない余白領域を非印刷領域とし、この領域を副走査方向に走査することにより黒帯ストリーカを検出している。したがって、まず簡単な処理により黒帯ストリーカを検出して印刷ヘッドの異常を発見することができ、不良印刷を迅速に検出することができる。特にこのような黒帯ストリーカは、インクジェット方式のプリンタ装置にしばしば発生するため、そのような印刷方式のプリンタ装置にはより有効である。
【００７１】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、非印刷領域に基づく検査の他に、さらに印刷イメージデータのフォーマット情報に基づいてその構造的な特徴を抽出して印刷状態を検査している。これにより、たとえば印刷領域中に発生するストリーカや、白抜けなどが有効に検出され、印刷状態の検査が有効に行える。
そして、プリンタシステム１においては、構造的な特徴に基づく検査の後に、さらに、印刷のために入力されたイメージデータと印刷物より読み取ったイメージデータとのテンプレートマッチングを行い印刷状態の検査を行っている。これにより、印刷内容の違いなどの細かな差異も累積されて抽出され、印刷状態の検査がより有効に正確に行える。
このように、プリンタシステム１においては個々の印刷物に対して３段階の検査を行っているので、種々の面から印刷状態の検査を行うことができ、不良印刷物を適切に検出し排除し、正確で高品質な印刷物を出力することができる。
【００７２】
また、プリンタシステム１においては、不良印刷を発見した場合には、直ちにプリンタシステム１の動作を停止しているため、不良印刷物の発生を最小限に抑えることができ、時間・印刷資源などの無駄を極力少なくすることができる。
【００７３】
なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではなく、種々の改変が可能である。
たとえば、本実施の形態の検査部１８０においては、非印刷領域の情報などのフォーマット情報を用いた第１の検査、および、マッチングによる第２の検査を行って印刷状態をチェックしている。しかし、このような検査が必須なわけではなく、任意の検査方法を選択して用いるようにしてよい。また、これ以外の任意の検査方法を用いてよい。また、着目するフォーマット情報、および、マッチングの方法なども任意の情報および方法を用いてよい。
【００７４】
また、検査部１８０で行う非印刷領域の情報に基づいた検査の方法も、本実施の形態においては、印刷用紙８０の副走査方向にイメージデータを走査して、黒画素の連続を行うものであった。この方法は、インクジェット方式のヘッドなどにしばしば発生する黒帯ストリーカの検出には非常に有効であるが、これもこの方法に限られるものではない。たとえば、主走査方向に対して同様のストリーカの検出を行うようにしてもよいし、任意の方向に走査して、所定の数以上連なっている黒画素のブロックを抽出するようにしてもよい。そのようにすれば、たとえば点状に落下したインクのぼた落ちなども検出することができ、より広範な印刷ヘッドの異常を検出することができる。
【００７５】
また、プリンタシステム１において印刷を行う被印刷媒体は、本実施の形態に示したような連続紙に限られるものではなくカット紙でもよいし、紙以外の素材の被印刷媒体であってもよい。
【００７６】
また、本実施の形態のプリンタシステム１は、同時に２つずつの印刷・検査ユニット１０が印刷用紙８０上を走査し、印刷および検査を行っている。そのため、印字可能幅は８インチであった。しかし、たとえば４個の印刷・検査ユニット１０-1〜１０-4を同時に用いて、１６インチの印字幅で印字および検査を行うようにしてもよい。このように、印刷・検査ユニット１０の印刷ヘッド１１およびカメラ１２の構成は任意の形態にしてよい。
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、２個の印刷・検査ユニット１０を２組用いて、印刷用紙８０の表裏両面に印刷を行う両面印刷を行っていた。しかし、片面印刷に対し本発明が適用できることは明らかである。その場合には、用紙搬送部の用紙反転のための機構や、裏面プリントのための印刷・検査ユニットが不必要になりより簡単になる。
【００７７】
また、本実施の形態においては、不良印刷が検出された場合には直ちにプリンタシステム１を停止するようにしたが、不良印刷検出後の処置なども任意に決定してよい。
たとえば、ある程度連続して不良印刷が生じた場合に、プリンタシステム１を停止するようにしてもよい。
インクジェットヘッドにより一時的に生じる黒帯ストリーカなどは、しばらくして自然に復旧してしまう場合がある。そのような印刷不良の復旧が見込める場合で、一度プリンタシステムを停止すると再始動するまでの処理が複雑で時間がかかる場合などには、印刷不良を検出しても装置を停止させずに運転を継続した方が効率よく印刷作業が行える場合がある。そのような場合には、直ちにプリンタシステムを停止せず、可能な限り継続運転をするような構成にしてよい。その際の、プリンタシステム１の停止の条件などは任意に決定してよい。
【００７８】
なお、そのようなプリンタシステムを直ちに停止しない場合には、不良印刷物を識別する、あるいは、不良印刷物を適切に排除するために、印刷不良と判定された印刷物を後に容易に特定できるようにしておく必要がある。
そのためには、たとえば、その識別コード、請求書番号などをモニタ４７０などに表示するようにしておくことが望ましい。
【００７９】
また、印刷不良と判定された印刷物に対して何らかのマーキングを行うような構成にしてもよい。
そのようなプリンタシステムの印刷・検査ユニット１０ｂの構成を図１９に示す。
この印刷・検査ユニット１０ｂにおいては、検査部１８０の後段に、マーク印刷部１９０を設けてある。このプリンタシステム１９０は、図示せぬが内部に塗り潰し用印刷ヘッドおよび不良表示マーク印刷ヘッドを有する。
【００８０】
そして、検査部１８０における検査により不良印刷と判定された印刷物に対して、図２０に示すような塗り潰しパタンおよびマークの印刷を行う。
すなわち、不良印刷が生じた印刷用紙８０に対して、前記不良表示マーク印刷ヘッドにより、その印刷物のたとえば送付先の欄８１などのようなその後の印刷物の処理において重要な項目を無効にするような塗り潰しパタン８７を印刷したり、その不良印刷の原因が分かるようなエラーコード８８を印刷したりする。
なお、このエラーコード８８は、バーコード、ＯＣＲ文字、任意の図形などを用いてもよい。
【００８１】
なお、図２０においては、単票の印刷用紙８０ｂに対して塗り潰しパタンやエラーコードが付された例を示したが、図１５に示すような連続帳票に対しても同様のパタン、エラーコードを付してよい。
なお、このマーク印刷部１９０は、前述したように各印刷・検査ユニット１０ごとに設けてもよいし、また、複数の印刷・検査ユニット１０における検査結果に基づいて機能するようなマーク印刷部１９０をプリンタシステム１に１つ設けるような構成でもよい。
このように、印刷不良を検出した後の処置は、任意の方法でよい。
【００８２】
また、本実施の形態のプリンタシステム１においては、印刷用紙８０に予め印刷されているイメージデータを全体制御部２０に接続されたスキャナ３０により予め読み込み記憶しておくものとした。しかし、印刷・検査ユニット１０-iのカメラ１２によりこのイメージデータを読み込むような構成にしてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態は本発明をプリンタ装置として実施したものであるが、たとえば既存のプリンタによる印刷物の検査装置として適用することも可能である。
その印刷物検査装置の構成は、前述した各実施例のプリンタ装置の印刷部のみを除外した構成である。すなわち、その検査装置にはプリント出力用データが入力され、印刷物を走査して獲得したイメージデータをそのプリント出力用データに基づいて検査する。
【００８４】
そして、このような検査装置は、既存の種々のプリンタ装置に適用可能である。その適用例を図２１（Ａ）および２１（Ｂ）に示す。
図２１（Ａ）および２１（Ｂ）は、電子写真方式のプリンタ装置（レーザビームプリンタやＬＥＤプリンタなど）に対して、本発明に係わる印刷物検査装置を適用した場合の構成を示す図であり、図２１（Ａ）はプリンタ装置に印刷物検査装置を内蔵した形態を示す図であり、図２１（Ｂ）はプリンタ装置の外部に印刷物検査装置を設け、プリンタ装置から排出される印刷物を検査できるようにしたものである。
【００８５】
図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）に示したプリンタ装置は、印字幅がほぼ１７インチで印刷速度は７０ｍ／分程度であり、十分高速である。そして、電子写真方式においては、１つのヘッドで１７インチの印字領域全域に渡って印字を行うので、ヘッドを検査するという意味では、カメラユニットは１つで対応可能になる。
このような電子写真方式のプリンタ装置においても、大量に印刷をしているうちに、印刷濃度が薄くなったり、背景に汚れが発生したりする。そこで、その印刷結果である印刷物を検査することにより、そのような不良を迅速に発見し対処することができる。なお、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）に示した各検査部の具体的な検査方法および構成などは、前述した方法および構成をそのまま適用できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の印刷物検査装置によれば、予め罫線などが印刷されている印刷媒体へさらに印刷が行われた印刷物に対しても、適切に印刷状態を検査し、不良印刷物を排除することができる。
また本発明のプリンタ装置によれば、予め罫線などが印刷されている印刷媒体に対しても、高速に印刷を行い、黒帯ストリーカなどの印刷不良を適切に検出し、これにより不良印刷物を排除し正確で高品質な印刷が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプリンタシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１に示したプリンタシステムにおける、用紙搬送の状態、および、搬送される用紙に対する印刷ヘッドおよびカメラの配置位置を示す図である。
【図３】図１に示したプリンタシステムの信号処理部およびモニタの設置状態を説明するための図である。
【図４】図１に示したプリンタシステムの印刷・検査ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した印刷・検査ユニットの印刷部の構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示したプリンタシステムにおける印刷ヘッドおよびカメラの配置を示す図であり、（Ａ）は帳票の表面に印刷を行う２つの印刷ヘッドの配置を示す図、（Ｂ）はその表面の基準イメージを読み取る２つのカメラの配置を示す図である。
【図７】図５に示した印刷部の印刷ヘッドの、構造および動作原理を説明する図である。
【図８】図５に示した印刷部の印刷ヘッドにより印字されたドットを示す図である。
【図９】図４に示した印刷・検査ユニットのイメージ読み取り部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示したイメージ読み取り部のエンコーダ部の構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示したイメージ読み取り部のカメラおよび図４に示した印刷・検査ユニットの読み取りイメージ記憶部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示したラインセンサの動作を説明する図である。
【図１３】図４に示した印刷・検査ユニットの検査部の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１に示したプリンタシステムの全体制御部で行うマスキングフォーマット情報の生成の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】印刷用紙の例を示す図である。
【図１６】図１５に示した印刷用紙に、所望のイメージが印刷された状態を示す図である。
【図１７】図１６に示した印刷物より得られたイメージデータにマスキング処理を行い、プレプリント絵柄を除去し新たに印刷されたイメージデータのみを抽出した状態を示す図である。
【図１８】印刷物に黒帯ストリーカが発生した状態を示す図であり、（Ａ）は黒帯ストリーカが発生した印刷物を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のイメージデータにマスキング処理を施しプレプリント絵柄を除去した後のイメージデータを示す図である。
【図１９】図１に示したプリンタシステムの印刷・検査ユニットの他の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示した印刷・検査ユニットのマーク印刷部で行われるマークを説明するための図である。
【図２１】電子写真方式のプリンタ装置に本発明に係わる印刷物検査装置を適用した場合の構成を示す図であり、（Ａ）はプリンタ装置に印刷物検査装置を内蔵した形態を示す図であり、（Ｂ）はプリンタ装置の外部に印刷物検査装置を設けた形態を示す図である。
【符号の説明】
１…プリンタシステム
１０…印刷・検査ユニット
１１…印刷ヘッド １２…カメラ
１３…光源 １４…エンコーダ
１５…キューセンサ １６…信号処理部
１７…モニタ
１００…印刷部 １１０…画像処理部
１２０…検査基準イメージ記憶部 １３０…イメージ読み取り部
１４０…読み取りイメージ記憶部 １５０…マスク処理部
１６０…被検査イメージ記憶部 １７０…モニタ
１８０…検査部 １９０…マーク印刷部
２０…全体制御部
３０…スキャナ
４０…プリンタ
８０…印刷用紙
Claims (7)
- 入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷するプリンタ装置により印刷された印刷物を検査する装置であって、
被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、
入力される前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージに係わる情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、
入力される前記プリンタ装置において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段と
を有する印刷物検査装置。 - 前記検査手段は、前記印刷手段において印刷を行ったイメージのデータと、前記マスク処理が施された前記被印刷媒体より読み込んだイメージのデータとをテンプレートマッチングし、相違が所定量以上あった場合に前記印刷物には適切に印刷が行われていないと判定する
請求項１記載の印刷物検査装置。 - 前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージの、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷が行われない非印刷領域に相当する領域のイメージデータに基づいて、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する
請求項１または２記載の印刷物検査装置。 - 前記検査手段は、前記マスク処理が施されたイメージより構造的特徴を抽出し、前記プリンタ装置により前記被印刷媒体に対して印刷を行ったイメージのフォーマット情報を参照して、前記抽出された特徴が適切か否かを検出し、前記印刷物に適切に印刷がおこなわれたか判定する
請求項１〜３いずれか記載の印刷物検査装置。 - 入力されたイメージデータを予め所定のイメージが印刷されている被印刷媒体にさらに印刷する印刷手段と、
前記印刷が行われた被印刷媒体に印刷されているイメージを読み込むイメージ読み込み手段と、
前記被印刷媒体に予め印刷されていたイメージの情報に基づいて、前記読み込んだイメージの当該予め印刷されていたイメージに相当するイメージを実質的に無効にするようなマスク処理を行うマスク処理手段と、
前記印刷手段において印刷を行ったイメージに係わる情報に基づいて、前記マスク処理が施されたイメージが適切か否かを検査し、前記印刷物に適切に印刷が行われたか否かを判定する検査手段と
を有するプリンタ装置。 - 前記印刷手段は、前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合には、前記印刷を停止する
請求項５記載のプリンタ装置。 - 前記検査手段により印刷の状態が不適切と判定された場合に、前記印刷を実質的に無効化する印刷を当該被印刷媒体にさらに印刷する第２の印刷手段
をさらに有する請求項６記載のプリンタ装置。
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