JP7099540B2 - 検反装置およびそれを備えたインクジェット捺染装置 - Google Patents
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Description
本発明は、記録シート上に記録された同一パターンの画像の不具合を検出する検反装置、およびそれを備えたインクジェット捺染装置に関するものである。
長尺の布帛を捺染処理する方法として、インクジェットプリンターを用いて素材に直接描画する直接捺染法と、分散染料インク(昇華インク)を搭載したインクジェットプリンターで専用紙(転写紙)に印字し、熱転写機によって転写紙に載ったインクを気化させて素材(主にポリエステル)にインクのみを浸透させる転写捺染法とが知られている。
通常、上記のように捺染処理された布帛は検反工程に通され、この検反工程で画像欠陥の有無を検査される。従来の検反装置では、捺染処理された布帛の搬送は自動で行われるが、検査そのものは目視による検査であり、布帛の全領域を対象に自動で画像欠陥を検査する装置は存在しなかった。そのため、欠陥箇所の見落としが発生し、低品質の捺染物が出力されることがあった。
そこで、布帛の欠陥を自動で検査する方法が提案されており、例えば特開平8-201311号公報や特開平8-254503号公報には、検査対象の織布を撮像手段により撮像し、撮像結果として得られる画像信号レベルが許容範囲を超えたときに織布が異常であると判定する自動検反装置が開示されている。特開2013-154540号公報には、記録素子の解像度よりも低い解像度の読取装置を使用して、記録素子毎の補正値を取得する補正値取得方法が開示されている。
また、特開2016-206691号公報には、基準画像と検査画像とを記憶し、基準画像の第1画像データと検査画像の第2画像データとを画素レベルで対応させて画像検査処理を行う際に、RGB画像の色差に基づいて差分を検出する画像検査装置が開示されている。
記録シートとして布帛を使用する捺染印刷では、布帛の表面状態や搬送時に付与されるテンションによる伸び等によって布帛の性状にバラツキが存在する。このような布帛の性状のバラツキにより、布帛上に記録される画像にも若干のバラツキが発生する。しかしながら、従来の検反装置では、いずれも検査対象の撮像結果を予め設定された参照データと比較するため、実際に画像が記録される布帛の性状のバラツキを考慮した検反処理を行うことが困難であり、布帛の性状のバラツキに起因する画像のバラツキを画像欠陥と誤検知してしまうという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、記録シートの性状のバラツキに起因する誤検知を抑制し、且つ画像欠陥を高精度で検知可能な検反装置およびそれを備えたインクジェット捺染装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明の第1の構成の検反装置は、シート搬送部と、画像読取部と、タイミング制御部と、記憶部と、比較制御部と、表示部と、を有する。シート搬送部は、長尺状の記録シートを搬送する。画像読取部は、シート搬送部によって搬送される記録シート上に所定のピッチで繰り返し記録された同一パターンの複数の画像を読み取る。タイミング制御部は、画像読取部における画像読み取りタイミングを生成する。記憶部は、画像読取部によって読み取られた複数の画像を画像データとして記憶する。比較制御部は、記憶部に記憶された複数の画像のうち、記録シート上に連続して記録された画像の先頭の1ピッチ分を参照画像として設定し、記録シート上に参照画像と同一パターンで記録された比較対象画像の画像データを参照画像の画像データと比較して画像欠陥の有無を判定する。表示部は、比較制御部による判定結果を表示する。比較制御部は、参照画像中の記録シートの搬送方向と直交する幅方向に延びる参照領域と、比較対象画像中の、参照領域と同一位置にある比較領域、参照領域に対して搬送方向の上流側および下流側に1画素分ずつずらした比較領域、及び参照領域に対して幅方向の一方側および他方側に1画素分ずつずらした比較領域と、で対応する画素毎に色差を比較し、色差が所定値以上であるとき画素が不一致であると判定し、画素の不一致の数が最も少ない比較領域を選出し、選出した比較領域と同一位置に参照領域が配置されるように、参照画像の位置をオフセットする。
本発明の第1の構成の検反装置によれば、記録シート上の画像を読み取るとともに、読み取られた画像のうちの1つを参照画像として設定し、比較対象画像の画像データを参照画像の画像データと比較する。これにより、予め設定された参照データと比較する従来の手法と比べて記録シートの性状のバラツキに起因する誤検知を抑制し、且つ画像欠陥を高精度で検知可能となる。
また、比較制御部は、参照画像中の参照領域と、比較対象画像中の、参照領域と同一位置にある比較領域、参照領域に対して搬送方向の上流側および下流側に1画素分ずつずらした比較領域、及び参照領域に対して幅方向の一方側および他方側に1画素分ずつずらした比較領域と、で対応する画素毎に色差を比較し、色差が所定値以上であるとき画素が不一致であると判定し、画素の不一致の数が最も少ない比較領域を選出し、選出した比較領域と同一位置に参照領域が配置されるように、参照画像の位置をオフセットする。これにより、記録シートの搬送ズレや記録シートに加わるテンションむら等に起因して比較対象画像が徐々に位置ズレした場合であっても、比較判定の誤判定が生じるのを抑制することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の検反装置50を備えたインクジェット捺染装置100の全体構造を示す概略図である。インクジェット捺染装置100は、直接捺染法によって布帛Rを捺染する装置であって、図1に示すように、布帛繰出部1と、インクジェット記録部3と、乾燥部5と、布帛回収部7と、検反装置50と、制御部90と、を含む。
長尺状の記録シートである布帛Rは、インクジェット記録部3の搬送方向上流側(図1の左側)に設けられる布帛繰出部1に設置される。布帛繰出部1は、ロール状の布帛Rが装着される回転軸と、回転軸を所定の回転方向に回転駆動するモーターと(いずれも図示せず)を備える。布帛繰出部1は、モーターが駆動されることにより回転軸の回転に伴って布帛Rを搬送方向下流側に繰り出す。
インクジェット記録部3は、ヘッドハウジング10に保持されたライン型の記録ヘッド11C、11M、11Y、および11Kを有する。記録ヘッド11C~11Kは、インクジェット記録部3に対向配置された第1ベルト搬送部13の搬送面に対して所定の間隔(例えば3mm)が形成されるような高さに支持される。
インクジェット記録部3は、制御部90(図1参照)からの制御信号により外部コンピューターから受信した画像データに応じて、第1ベルト搬送部13の搬送面に吸着保持されて搬送される布帛Rに向かって記録ヘッド11C~11Kのインク吐出ノズル(図示せず)からインクを吐出する。これにより、布帛Rにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。
乾燥部5は、搬送方向に対し第1ベルト搬送部13の下流側に配置された第2ベルト搬送部15と、第2ベルト搬送部15の搬送面に対向配置されるファン17とを有する。乾燥部5は、第2ベルト搬送部15の搬送面に吸着保持されて搬送される布帛Rに向かってファン17からの空気流を吹き付けることにより、布帛Rに形成されたカラー画像を乾燥する。
布帛回収部7は、搬送方向に対し乾燥部5の下流側に設けられ、回転軸と、回転軸を所定の回転方向に回転駆動するモーターと(いずれも図示せず)を備える。布帛回収部7は、モーターが駆動されることにより回転軸の回転に伴って乾燥部5において乾燥工程が施された布帛R(捺染物)を巻き取りながら回収する。
乾燥部5と布帛回収部7との間には、布帛Rに形成された画像を検査する検反装置50が配置されている。検反装置50の詳細な構成については後述する。
図2は、本発明の一実施形態に係る検反装置50を搬送方向下流側(図1の右側)から見た平面図であり、図3は、本実施形態の検反装置50の制御経路の一例を示すブロック図である。検反装置50は、画像読取部51、記憶部53、比較制御部55、表示部57、タイミング制御部61、布帛搬送部63を備える。
画像読取部51は、インクジェット記録部3により布帛R上に形成された画像を読み取る。画像読取部51はCISセンサー(Contact Image Sensor)方式の読取モジュールであり、内部には光源と、複数のレンズから構成される集光レンズと、読取手段としてのCMOS(Complementary MOS)センサー(いずれも図示せず)を備えている。光源から照射されて布帛R(画像面)で反射された反射光(画像光)は、集光レンズにより集光され、CMOSセンサー上に結像される。結像された画像光はCMOSセンサーにおいて画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。
なお、ここでは画像読取部51の撮像素子にCMOSセンサーを用いる方法を例示したが、撮像素子にCCD(Charge Coupled Devices)と呼ばれる電荷結合素子を使用することも可能である。また、画像読取部51は、布帛R上に形成される画像と同一の第1解像度(例えば600dpi)での読み取りが可能なCISセンサーと、第1解像度よりも低い第2解像度(例えば150dpi)での読み取りが可能なCISセンサーの2つを備えている。
記憶部53は、画像読取部51により読み取られた画像を画像データとして記憶する。記憶部53としては、例えばRAM(Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)が用いられる。
比較制御部55は、記憶部53に記憶された画像データを参照画像、または比較対象画像(検査画像)として設定し、比較対象画像の画像データを参照画像の画像データと比較して画像欠陥(異常)の有無を判定する。具体的な比較方法については後述する。
表示部57は、比較制御部55の判定結果に基づいて画像欠陥の有無、発生箇所、発生回数等を表示する。表示部57としては、例えば液晶タッチパネル等が用いられる。
本実施形態では、画像読取部51、記憶部53、比較制御部55、および表示部57の4つのモジュールをユニット化して分割比較ユニット60a~60fとしている。そして、図2に示すように分割比較ユニット60a~60fを布帛Rの幅方向(主走査方向)に並べて配置している。
図2に示したような構成では、初回の参照画像の読み取り操作は各分割比較ユニット60a~60fで同様の操作となる。そこで、分割比較ユニット60a~60fのいずれか1つ(例えば分割比較ユニット60a)を主操作ユニットとし、分割比較ユニット60aの操作により他の分割比較ユニット60b~60fに対して同一の操作を同時に行えるリンクモードを設けてもよい。
タイミング制御部61は、画像読取部51による画像の読み取りタイミングを生成する。具体的には、後述するように画像読取部51により1ピッチ分の画像の先頭パターン(または先頭マーク)が検知されたとき、各分割比較ユニット60a~60fに検反処理の開始を指示するクロック信号を生成する。各分割比較ユニット60a~60fは、タイミング制御部61からのクロック信号に基づいて、画像読取部51による画像の読み取り処理および記憶部53への記憶処理、比較制御部55による比較対象画像と参照画像との比較処理を実行する。
布帛搬送部63は、画像が形成された布帛Rを搬送する。本実施形態では、インクジェット捺染装置100の布帛繰出部1、第1ベルト搬送部13、第2ベルト搬送部15、および布帛回収部7が布帛搬送部63に相当する。なお、インクジェット捺染装置100とは別に単体で使用する検反装置50の場合、検反する布帛R(捺染物)を繰り出す布帛繰出部、および検反済みの布帛Rを巻き取る布帛回収部が布帛搬送部63に相当する。
検反装置50は、インクジェット捺染装置100に対し着脱可能なオプション装置とすることも可能である。これにより、1台のインクジェット捺染装置100を布帛Rの印刷専用プリンターとしても検反機器としても使用可能となる。
次に、本実施形態の検反装置50による画像欠陥の検出方法について説明する。図4は、本実施形態の検反装置50を用いた布帛R上の画像の読取方式を示す概略図である。従来、捺染印刷においてはフラットスクリーン印刷やロータリースクリーン印刷等の印刷手法を用いてきたことから、同一パターンの画像(図柄)が布帛Rの搬送方向(矢印A方向)に所定のピッチ(おおよそ3m以内)で繰り返し記録される場合が大半である。そこで、検反装置50の検査単位Sとして、画像読取部51により1ピッチ分の画像を読み取る。
より具体的には、検査単位Sを布帛Rの搬送方向と直交する幅方向(矢印BB′方向)の6つの領域S1~S6に分割し、それぞれの領域S1~S6を各分割比較ユニット60a~60fにより検反処理を行う。検査単位Sの最大幅が1.8mの場合、各領域S1~S6は300mm幅となる。1.8m幅の布帛Rを用いる場合は6つの分割比較ユニット60a~60fの全てを使用する。1.2m幅の布帛Rを用いる場合は分割比較ユニット60a~60fのうちのいずれか4つ(例えば分割比較ユニット60b~60e)を使用すればよい。
本実施形態によれば、実際の捺染物となる布帛R上に連続して記録された複数の画像のうち、先頭の1ピッチ分を参照画像として設定する。これにより、予め設定された参照データと比較する従来の手法と比べて布帛Rの性状のバラツキに起因する誤検知を抑制し、且つ画像欠陥を高精度で検知可能となる。
また、検査単位Sの領域S1~S6に対応した6つの分割比較ユニット60a~60fを用いることにより、各分割比較ユニット60a~60fにおける読み取りデータ量、比較データ量が減少する(全体の1/6となる)ため検反処理速度が速くなる。その結果、布帛Rの搬送速度を速くすることができ、インクジェット捺染装置100の生産性を向上させることができる。また、種々の幅の布帛Rに対応した検反処理が可能となる。
図5は、参照画像と比較対象画像との関係を示す概略図である。タイミング制御部61(図3参照)により生成された読み取りタイミングで、画像読取部51により連続印刷時の先頭の検査単位Sの画像が読み取られる。インクジェット捺染装置100では、布帛Rの搬送速度やインクの色調整等の種々の条件設定を行い、最良の画像が得られる条件とした後に連続印刷を開始する。そのため、読み取られた先頭の検査単位Sの画像は画像欠陥のない高品質な画像となっている。そこで、先頭の検査単位Sの画像を参照画像Irとして記憶部53に記憶する。
同様にして、2パターン目、3パターン目、4パターン目・・・の検査単位Sの画像が読み取られる。読み取られた2パターン目以降の画像は比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・として記憶部53に記憶される。
そして、比較制御部55により比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・が参照画像Irと比較され、画像欠陥の有無を検知する。比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・と参照画像Irとの比較は、対応する画素の色差を比較することにより行われる。
具体的には、参照画像Irの或る画素(参照画素)と、比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・の同一位置にある画素(比較対象画素)の赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の三原色(RGB)の色差のうち少なくとも1つが所定値(閾値)以上であるとき、参照画素と比較対象画素が不一致であると判断する。RGBはそれぞれ8ビットで表され、256階調で表現が可能である。即ち、RGBはそれぞれ0~255までの値をとりうる。
或いは、RGB色空間における参照画素と比較対象画素との距離ΔRGBを用いて比較することもできる。具体的には、ΔRGBが所定値(閾値)以上であるとき、参照画素と比較対象画素が不一致であると判断する。参照画素のRGB値を(R1,G1,B1)、比較対象画素のRGB値を(R2,G2,B2)とするとき、ΔRGBは以下の式(1)により算出される。
ΔRGB=√{(R2-R1)2+(G2-G1)2+(B2-B1)2}・・・(1)
ΔRGB=√{(R2-R1)2+(G2-G1)2+(B2-B1)2}・・・(1)
参照画素と比較対象画素とでRGBの色差を個別に比較する判断手法によれば、ΔRGBを用いて比較する判断手法に比べてRGBの特定の色味についての感度(比較精度)が高くなるため、例えばユーザーの重視する色味について高精度に検反することができる。
このようにR、G、Bの各色の色差を用いて比較することで、目視による検査に比べてバラツキが少なく高精度であり、且つ効率の良い検査が可能となる。特に、捺染印刷における代表的な課題である抜けピン画像、濃度ムラなどを精度よく検出することができる。
図6A及び図6Bは、画像読取部51で読み取られた解像度の異なる画像を示すイメージ図である。図6Aは第1解像度(600dpi、ドット径約40μm)で読み取られた画像を示している。図6Bは第2解像度(150dpi、ドット径約160μm)で読み取られた画像を示している。図6Aに示す600dpiの画像では、4×4ドット内に複数(ここでは6個)の画素が存在している。一方、図6Bに示す150dpiの画像では、ドット径約160μmの1つの画素が存在している。
ここで、画像検査を精度よく行うとともに生産性を向上させるためには、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等による誤検知を回避する必要がある。そこで、本実施形態の検反装置50では、画像読取部51により第2解像度で読み取られた参照画像Ir、比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・を用いて各画素のRGBの色差を比較する。比較データの一例を表1に示す。
表1に示す例では色差の許容値を10としており、緑(G)および青(B)はそれぞれ色差が8、9で許容範囲内であったが、赤(R)の色差は72であった。従って、表1のデータでは参照画像Irと比較対象画像Ic1(Ic2、Ic3・・・)の画素が不一致であると判定する。
このように、形成された画像の解像度(第1解像度)よりも低い解像度(第2解像度)で読み取ることにより、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等による誤検知を抑制できる。また、画像読取部51における画像読み取り速度が速くなり、比較制御部55による色差の比較処理速度も速くなるため検反効率が向上し、捺染物の生産性も向上する。
また、予め画像読取部51により第1解像度(600dpi)と第2解像度(150dpi)の両方で画像の読み取りを行い、第1解像度で読み取られた画像と第2解像度で読み取られた画像の両方を記憶部53に記憶させておく。そして、第2解像度で読み取られた参照画像と比較対象画像の画素データを比較し、RGBの色差のうち少なくとも1つが許容値(10)以上となった場合は、第1解像度で読み取ることで得られた参照画像と比較対象画像で画素データを再比較する。このように第1解像度で読み取られた参照画像と比較対象画像で画像データを比較することで、異常画素の位置をより精度よく特定することができる。
また、本実施形態では第1解像度(600dpi)と、第1解像度よりも低い第2解像度(150dpi)での読み取りが可能な2つのCISセンサーを備えた画像読取部51を用いているが、第1解像度(600dpi)での読み取りが可能なCISセンサーのみを備えた画像読取部51を用いることもできる。具体的には、第1解像度で読み取られた画像をそのまま記憶部53に記憶し、比較制御部55において第1解像度から第2解像度(150dpi)への圧縮処理(25%に縮小する処理)を行った後に参照画像と比較対象画像の画素データを比較する。そして、RGBの色差のうち少なくとも1つが許容値(10)以上となった場合は、第1解像度で読み取られた参照画像と比較対象画像を記憶部53から読み出して画素データを再比較する。
この構成においても第2解像度で比較処理が行われるため、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等による誤検知を抑制することができる。また、1つのCISセンサーのみを備えるためコストダウンを図ることができる。画像読取部51における画像読み取り速度は速くならないが、比較制御部55による色差の比較処理速度は速くなる。そのため、検反効率が向上し、捺染物の生産性も向上する。
なお、第1解像度(600dpi)での再比較を行わない場合は、第2解像度(150dpi)での読み取りが可能なCISセンサーのみを備えた画像読取部51を用いることもできる。
次に、本実施形態の検反装置50におけるエッジ処理について説明する。比較する画素に画像濃淡のエッジ部分(境界部分)が含まれる場合、色差を精度よく比較することが困難である。特に、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等によりエッジ位置がずれた場合、画像欠陥がないのに欠陥ありと判断したり、画像欠陥があるのに欠陥なしと判断したりする誤検知に繋がる。
そこで、本実施形態では、図7に示すように、参照画像Ir中の参照画素G0と周辺画素G1~G8とのRGBの色差を比較し、色差のうち少なくとも1つが所定値以上である周辺画素G1~G8が少なくとも1つ存在する場合は、参照画素G0について参照画像Irと比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・との比較を行わないこととする。換言すれば、参照画素G0と周辺画素G1~G8との色差が所定値未満の場合のみ参照画素G0について参照画像Irと比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・との比較を行う。
例えば、図8に示す参照画像Irでは、ハッチングで示した画素群Gについてのみ比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・の対応画素との色差の比較を行う。これにより、色差の比較が難しいエッジ部分の画素を除去することができ、画像欠陥の検知精度を向上させることができる。
エッジ処理を行う際の参照画素G0と周辺画素G1~G8との色差の許容値は、参照画像Irと比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・の画素間における色差の許容値と別個に設定することが好ましい。一般的には周辺画素G1~G8との比較における色差の許容値を大きくすることで、エッジ処理により除去される画素数を低減でき、精度の高い画像比較が可能となる。例えば、参照画像Irと比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・の画素の一致、不一致を判定する際の色差の許容値が10であるとき、参照画素G0と周辺画素G1~G8との比較における色差の許容値を50とする。
なお、ここでは参照画素G0と周辺画素G1~G8とを比較する際にRGBの色差を個別に比較しているが、ΔRGBを用いて比較することもできる。
次に、画像読取部51により検査単位Sの画像を読み取る際の先頭パターンの検知制御について説明する。図9は、本実施形態の検反装置50において実行される先頭パターンサーチモードを示す模式図である。連続印刷が開始され、インクジェット記録部3において画像が記録された布帛Rが搬送されてくると、先ず画像読取部51による先頭パターンPのサーチが開始される。図9において、T1は先頭パターンPをサーチするサーチ区間である。
先頭パターンPが検出されると、タイミング制御部61は各分割比較ユニット60a~60f(図2参照)に検反処理の開始を指示するクロック信号を生成する。各分割比較ユニット60a~60fはクロック信号に基づいて画像の読み取り処理を開始する。先頭1ピッチ分の画像は参照画像Irとして記憶部53に記憶される。
タイミング制御部61は、画像読取部51により先頭パターンPが検出されると、その後の一定区間は画像読取部51による先頭パターンPのサーチを禁止する。図9において、T2は先頭パターンPのサーチを禁止するサーチ禁止区間である。そして、画像読取部51に2ピッチ目の画像(比較対象画像Ic1)の先頭パターンPが到達する前に先頭パターンPのサーチを再開する。以下、同様にして比較対象画像Ic2、Ic3・・・の読み取り処理を実行する。
上記のようなサーチ禁止区間T2を設けることにより、画像1ピッチ中に先頭パターンPと類似する類似パターンP′が存在する場合に類似パターンP′を先頭パターンPであると誤検知するおそれがなくなる。また、先頭パターンPのサーチを継続して行う場合に比べてタイミング制御部61によるデータ処理量を削減することができ、処理速度を速くすることができる。その結果、布帛Rの搬送速度を速くしてインクジェット捺染装置100における捺染物の生産性を高めることができる。
図10は、本実施形態の検反装置50において実行される先頭マーク認識モードを示す模式図である。図10では、インクジェット記録部3において画像領域外(幅方向において各画像の先頭部分に隣接した位置)に先頭マークMを記録しておき、画像読取部51により先頭マークMが検出されると、タイミング制御部61は各分割比較ユニット60a~60fに検反処理の開始を指示するクロック信号を生成する。つまり、先頭パターンPに代えて先頭マークMをサーチする以外は図9に示した先頭パターンサーチモードと同様である。
図10に示す先頭マーク認識モードにおいても、タイミング制御部61は画像読取部51により先頭マークMが検出されると、その後の一定区間は画像読取部51による先頭マークMのサーチを禁止するサーチ禁止区間T2を設ける。先頭マークMは参照画像Ir(および比較対象画像Ic1、Ic2・・・)とは別個に記録されるため、画像中の類似パターンを誤検知するおそれはないが、サーチ禁止区間T2を設けることでタイミング制御部61によるデータ処理量を削減することができる。
図11は、参照画像Irの参照領域Qr周辺を示す図である。図12は、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)の比較領域Qc周辺を示す図である。
図11に示すように、参照領域Qrは、参照画像Irのうち、比較制御部55により色差比較される対象の画素領域を示している。参照領域Qrは、幅方向に延びる1ラインであり、ここでは座標(n-3,m)・・・(n+3,m)の領域である。
図12に示すように、比較領域Qcは、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)のうち、参照領域Qrに対応する領域であり、ここでは座標(n-3,m)・・・(n+3,m)の領域である。比較制御部55は、参照画像Irの参照領域Qrと比較対象画像Ic1(Ic2・・・)の比較領域Qcとを比較する。
ここで、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等に起因して比較対象画像Ic1(Ic2・・・)が徐々に位置ズレすると、比較判定の誤判定が生じる。
そこで、本実施形態では、比較制御部55は、参照画像Irの参照領域Qrを比較対象画像Ic1(Ic2・・・)の比較領域Qcと比較するだけでなく、比較領域Qcを搬送方向に沿った方向または幅方向に1画素分ずつずらした領域(比較領域Qc1、Qc2、Qc3、Qc4)とも比較する。比較領域Qc1は、比較領域Qcを搬送方向下流側に1画素分ずらした領域であり、比較領域Qc2は、比較領域Qcを搬送方向上流側に1画素分ずらした領域である。比較領域Qc3は、比較領域Qcを幅方向の一方側(図12の左側)に1画素分ずらした領域であり、比較領域Qc4は、比較領域Qcを幅方向の他方側(図12の右側)に1画素分ずらした領域である。なお、参照領域Qrと比較領域Qc、Qc1、Qc2、Qc3、Qc4との比較は、画像読取部51によって1ライン分の画像が読み取られる度に行われる。
そして、比較制御部55は、参照画像Irの参照領域Qrを比較対象画像Ic1(Ic2・・・)の比較領域Qc、Qc1、Qc2、Qc3、Qc4と比較し、参照画素と比較対象画素との不一致の数が最も少ない比較領域を選出する。その後、比較制御部55は、選出した比較領域と同一位置に参照領域Qrが配置されるように、参照画像Irの位置をオフセットする。具体的には、例えば、参照領域Qrと比較領域Qc1との不一致の数が最も少ない場合、比較制御部55は、参照画像Irを搬送方向下流側に1画素分だけオフセットする。その後、参照画像Irの次の参照領域Qrを比較対象画像Ic1(Ic2・・・)の次の比較領域Qc、Qc1、Qc2、Qc3、Qc4と比較する。
このように、1ライン分の比較を実行する毎に参照画像Irの位置をオフセットすることによって、布帛Rの搬送ズレや布帛Rに加わるテンションむら等に起因して比較対象画像Ic1(Ic2・・・)が徐々に位置ズレした場合であっても、比較判定の誤判定が生じるのを抑制することができる。なお、布帛Rの巻き取りずれは累積されていくため、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)を位置補正(オフセット)するのではなく、参照画像Irを位置補正することが好ましい。
図13および図14は、吐出不良の発生した比較対象画像Ic1(Ic2・・・)を参照画像Irと比較した際の画素毎の判定結果の一例を示す図であり、図15は、ドット汚れの発生した比較対象画像Ic1(Ic2・・・)を参照画像Irと比較した際の画素毎の判定結果の一例を示す図である。なお、図13~図15では、色差異常(画素の不一致)と判定されなかった画素を○で示し、色差異常と判定された画素を×で示している。
本実施形態の記録ヘッド11C~11Kの各々は、布帛Rの画像領域の幅方向の長さよりも少し大きく形成されており、幅方向に移動しないように設けられた所謂ラインヘッドである。このため、記録ヘッド11C~11Kのいずれか1つのインク吐出ノズル(図示せず)が不吐出になった場合、図13に示すように搬送方向に沿って一直線状に連続して色差異常と判定される。
なお、記録ヘッド11C~11Kが布帛R上を幅方向(矢印BB´方向)に走査しながら記録を行う所謂シリアルヘッドである場合、記録ヘッド11C~11Kのいずれか1つのインク吐出ノズル(図示せず)が不吐出になった場合、図14に示すように幅方向に沿って一直線状に連続して色差異常と判定される。
比較制御部55は、図13に示すように搬送方向に沿って(又は図14に示すように幅方向に沿って)所定数以上連続して色差異常と判定した場合、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)に吐出不良が発生したと判断する。
一方、記録ヘッド11C~11Kから布帛R上に大きなインク滴が落下した場合、図15に示すように搬送方向および幅方向に沿って連続して色差異常と判定された後、色差異常と判定されなくなる(色差が所定値未満に戻る)。
比較制御部55は、図15に示すように所定範囲内で搬送方向および幅方向に沿って連続して色差異常と判定した場合、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)にドット汚れが発生したと判断する。
このように、色差異常の判定結果(すなわち、色差異常と判定された比較対象画素の配置位置)に基づいて、吐出不良およびドット汚れの発生を容易に検出することができる。
吐出不良は一旦発生すると記録ヘッド11C~11Kの回復動作(清掃動作)を実行するまで改善しないため、比較制御部55は、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)に吐出不良が発生したと判断した場合、記録ヘッド11C~11Kによる画像記録動作を停止する。また、比較制御部55は、表示部57に、吐出不良が発生したことを知らせるメッセージ、及び記録ヘッド11C~11Kの回復動作(清掃動作)を促すメッセージ等を表示する。
その一方、ドット汚れは継続して発生するものではないため、比較制御部55は、比較対象画像Ic1(Ic2・・・)にドット汚れが発生したと判断した場合、記録ヘッド11C~11Kによる画像記録動作を継続する。また、比較制御部55は、表示部57に、ドット汚れが発生したことを知らせるメッセージ等を表示する。
なお、吐出不良やドット汚れ以外の異常の種類(抜けピン画像、濃度ムラなど)を比較制御部55によって検出することも可能である。そして、比較制御部55が特定種類の異常に対してのみエラー判定を行ったり画像記録動作を停止したりするように設定することも可能である。このように構成すれば、例えば、明らかな画像欠陥だけを検出したい場合に効率良く検反を行うことができる。
また、本実施形態では、比較制御部55は、色差異常の数が所定値以上の場合、記録ヘッド11C~11Kによる画像記録動作を停止し、色差異常の数が所定値未満の場合、画像記録動作を継続する。色差異常の数が所定値以上の場合には、吐出不良等の継続的な不具合が生じている可能性が高いため、記録ヘッド11C~11Kによる画像記録動作を停止することによって、画像欠陥の多い布帛Rが形成されるのを抑制することができる。一方、色差異常の数が所定値未満の場合には、突発的な不具合が生じている可能性が高いため、記録ヘッド11C~11Kによる画像記録動作を継続することによって、検反効率の低下を抑制することができる。
ここで、色差異常の数とは、色差異常の画素数(色差異常と判定された比較対象画素の画素数)であってもよいし、色差異常の種類の数であってもよい。
例えば、比較制御部55は、色差異常の画素数が所定値(例えば10個)以上の場合、画像記録動作を停止し、色差異常の画素数が所定値(例えば10個)未満の場合、画像記録動作を継続する。
また、例えば、比較制御部55は、色差異常の種類の数が所定値(例えば2個)以上の場合、画像記録動作を停止し、色差異常の種類の数が所定値(例えば2個)未満の場合、画像記録動作を継続する。この場合において、色差異常の種類の数が1個であったとしても、上述したように異常の種類が吐出不良の場合には画像記録動作を停止させるように設定することも可能である。また、色差異常の種類の数が2個以上であったとしても、異常の種類によっては画像記録動作を継続するように設定することも可能である。
なお、色差異常の数は、布帛R全体(比較対象画像Ic1、Ic2、Ic3・・・)に対する累積値であってもよいし、比較対象画像Ic1(Ic2、Ic3・・・)毎にリセットされてもよい。
次に、表示部57について詳細に説明する。図16に示すように、各分割比較ユニット60a~60fの表示部57を表示部57a~57fとする。
検反動作時において各表示部57a~57fには図17に示すように、トップ画面が表示される。トップ画面には、検反条件(搬送速度や、異常の有無を判定する際の閾値、異常検出時に画像記録動作を停止させる異常の数の閾値等)、検反条件を変更する設定ボタン等が表示される。
検反条件は、各表示部57a~57fによって分割比較ユニット60a~60f毎に設定可能であるが、上述したリンクモードを実行することによって、例えば分割比較ユニット60aの表示部57aを操作することにより他の分割比較ユニット60b~60fの全てに対して同一の操作(例えば、閾値を同一の値に設定する操作等)を同時に行うことができる。このリンクモードを実行するためのリンクモードボタンもトップ画面に表示される。また、例えば、分割比較ユニット60aの操作により他の分割比較ユニット60b~60fのいずれか1つに対して操作を行うためのボタンもトップ画面に表示される。
次に、色差異常が検出される場合について説明する。以下では、分割比較ユニット60a~60fのうち分割比較ユニット60aで色差異常が検出される場合について説明する。
分割比較ユニット60aで色差異常が検出されると、図18に示すように、表示部57aには、異常の発生を示す表示“Error”、異常の数“Total:3”、異常の詳細情報、トップ画面に戻るためのボタン70等が表示される。異常の詳細情報については、異常の検出番号“No.1”・・・毎に、異常の種類を示すコード“error code:01"・・・、画像の番号“print=20”・・・、異常の箇所を示す座標“x=1110 y=2345"・・・が含まれている。なお、異常が検出された場合に、異常の発生を示す表示、異常の数、異常の種類を示すコード、画像の番号、異常の箇所を示す座標の全てを表示しなくてもよく、これらのうちの少なくとも1つを表示してもよい。このように構成すれば、異常の位置、異常の種類、異常の数等を容易に操作者に知らせることができる。
また、分割比較ユニット60aで色差異常が検出された場合、表示部57aが図17に示した画面から図18に示した画面に自動的に切り替わってもよいし、図19に示すように表示部57aに異常を表示するための異常表示ボタン71が表示され、異常表示ボタン71を操作者がクリック(押す)ことによって図18に示した画面に切り替わるように構成してもよい。
また、本実施形態では、分割比較ユニット60aで検出された異常の数に基づいて、表示部57aの表示色が変化する。この場合、検出された異常の数とは、色差異常の画素数であってもよいし、色差異常の種類の数であってもよい。なお、以下では、表示部57aの背景(図20のハッチング領域)の色が変化する例について説明するが、表示部57aの画面全体の色が変化してもよいし、文字の色が変化してもよい。
例えば、分割比較ユニット60aで検出された異常の画素数が所定値(例えば5個)未満の場合、図18に示すように表示部57aの背景は通常色(例えば薄青色)で表示される。一方、分割比較ユニット60aで検出された異常の画素数が所定値(例えば5個)以上になった場合、図20に示すように表示部57aの背景は通常色から例えば黄色に変化する。
また、例えば、分割比較ユニット60aで検出された異常の種類の数が所定値(例えば2個)未満の場合、図21に示すように表示部57aの背景は通常色(例えば薄青色)で表示される。一方、分割比較ユニット60aで検出された異常の種類の数が所定値(例えば2個)以上になった場合、図20に示すように表示部57aの背景は通常色から例えば黄色に変化する。
また、本実施形態では、分割比較ユニット60aで検出された異常の種類に基づいて、表示部57aの表示色が変化してもよい。
例えば、分割比較ユニット60aでドット汚れ(ここでは、“error code:03")が検出された場合、図21に示すように表示部57aの背景は通常色(例えば薄青色)で表示される。一方、分割比較ユニット60aで吐出不良(ここでは、“error code:04")が検出された場合、図22に示すように表示部57aの背景は通常色から例えば黄色に変化する。この場合、分割比較ユニット60aで検出された異常の種類の数が所定値(例えば2個)以上になった場合、図23に示すように表示部57aの背景は黄色から例えば赤色(特定の色)に変化する。
また、本実施形態では、分割比較ユニット60aで色差異常が検出されると、図24に示すように、他の分割比較ユニット60b~60fの表示部57b~57fには、分割比較ユニット60aを操作するための切替ボタン72が表示される。操作者がこの切替ボタン72をクリック(押す)ことによって、図25に示すように他の表示部57b~57fによって分割比較ユニット60aの操作(設定変更等)を実行することができる。これにより、操作者は、表示部57aによって異常の種類、異常の位置、異常の数等を確認しながら、表示部57b~57fによって分割比較ユニット60aの操作を実行することができる。
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では画像読取部51、記憶部53、比較制御部55、および表示部57の4つのモジュールをユニット化した6つの分割比較ユニット60a~60fを用いているが、分割比較ユニットの個数は任意に設定可能である。
本発明は、長尺状の記録シート上に所定のピッチで繰り返し記録された同一パターンの画像の不具合を検出する検反装置に利用可能である。本発明の利用により、画像欠陥を高精度で検知可能な検反装置およびそれを備えたインクジェット捺染装置を提供することができる。
Claims (7)
- 長尺状の記録シートを搬送するシート搬送部と、
前記シート搬送部によって搬送される前記記録シート上に所定のピッチで繰り返し記録された同一パターンの複数の画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部における画像読み取りタイミングを生成するタイミング制御部と、
前記画像読取部によって読み取られた複数の前記画像を画像データとして記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された複数の前記画像のうち、前記記録シート上に連続して記録された前記画像の先頭の1ピッチ分を参照画像として設定し、前記記録シート上に前記参照画像と同一パターンで記録された比較対象画像の前記画像データを前記参照画像の前記画像データと比較して画像欠陥の有無を判定する比較制御部と、
前記比較制御部による判定結果を表示する表示部と、
を有し、
前記比較制御部は、
前記参照画像中の前記記録シートの搬送方向と直交する幅方向に延びる参照領域と、前記比較対象画像中の、前記参照領域と同一位置にある比較領域、前記参照領域に対して前記搬送方向の上流側および下流側に1画素分ずつずらした比較領域、及び前記参照領域に対して前記幅方向の一方側および他方側に1画素分ずつずらした比較領域と、で対応する画素毎に色差を比較し、前記色差が所定値以上であるとき前記画素が不一致であると判定し、
前記画素の不一致の数が最も少ない比較領域を選出し、選出した前記比較領域と同一位置に前記参照領域が配置されるように、前記参照画像の位置をオフセットすることを特徴とする検反装置。 - 前記比較制御部は、前記画像読取部によって前記幅方向に1ライン分の画像が読み取られる度に、前記参照領域と前記比較領域とを比較し、前記参照画像の位置をオフセットすることを特徴とする請求項1に記載の検反装置。
- 前記比較制御部は、前記記録シート上に記録された前記画像の解像度である第1解像度よりも低い第2解像度で前記参照画像および前記比較対象画像の前記画像データを比較することを特徴とする請求項1に記載の検反装置。
- 前記比較制御部は、前記記憶部に記憶された複数の前記画像の解像度を前記第1解像度から前記第2解像度に低下させる圧縮処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の検反装置。
- 前記画像読取部は、前記記録シート上に記録された前記画像を前記第2解像度で読み取り可能であり、
前記比較制御部は、前記記憶部に記憶された前記第2解像度の前記比較対象画像の前記画像データを前記第2解像度の前記参照画像の前記画像データと比較することを特徴とする請求項3に記載の検反装置。 - 前記画像読取部、前記記憶部、前記比較制御部、および前記表示部がユニット化された分割比較ユニットを有し、
複数の前記分割比較ユニットを前記幅方向に並べて配置したことを特徴とする請求項1に記載の検反装置。 - 前記記録シート上にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録部と、
前記記録シートの搬送方向に対し前記インクジェット記録部の下流側に配置される請求項1に記載の検反装置と、
を備えたインクジェット捺染装置。
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