JPH091791A - 印刷品質判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基準画像が個々で異なる印刷物の検査を自動で
行う印刷品質判定装置を提供する。 【構成】検査用マークを撮像し撮像信号を得る撮像手段
と、前記撮像信号を２値データに変換して画像データを
得る２値化手段と、前記画像データから検査用マークを
形成する画素数を計数し検出画素数を得る画素計数手段
と、前記検出画素数と基準画素数とを比較し判定データ
を得る比較判定手段と、から構成される印刷品質判定装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷装置の印刷品質判
定装置に関する。特に、インクジェット方式の印刷装置
において特徴的な不良である連続的なインク垂れと連続
的なインク抜けを検出することができる印刷品質判定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年インクジェット印刷装置を用いたカ
タログ、ダイレクトメール等への宛名、メッセージ、ロ
ゴ、マーク、イラスト、地紋、画像等の印刷が広く行わ
れるようになった。しかし、インクジェット印刷装置に
おいて装置特有の印刷不良が発生することがある。たと
えば、ノズルあるいはドライバーの故障等によりインク
が吐出され続ける“インク垂れ”、あるいは、ノズルが
固形物によって塞がれる等によりインクが吐出しなくな
る“インク抜け”である。通常、インクジェット印刷装
置は複数のノズルからなる記録ヘッドを有しおり、その
１つでも故障すれば、印刷不良が発生する。図７は“イ
ンク垂れ”および“インク抜け”による不良を象徴する
図である。図７（Ａ）は良品（基準）、図７（Ｂ）は不
良品（インク抜け）、図７（Ｃ）はは不良品（インク垂
れ）である。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】このような印刷不良
が発生することがあるため、インクジェット印刷装置に
おいて印刷された部分について目視検査を行って不良の
有無を判定することが行われる。しかし、人による検査
を常時行うことは人的負担が大きく、また非常に疲労を
伴う作業である。そこで、通常は一定の間隔をおいて、
たとえば１００の印刷物にたいして１つの印刷物を検査
するような抜取検査が行われる。ところが、不良が発生
すると製品の中から不良品を選別して取り除く負荷の大
きな作業が必要であり、また手作業のため見落としによ
る製品への不良品の混入という重大事故の発生が避けら
れない。さらに、インクジェット印刷装置において印刷
される内容は、個々の印刷物によって異なる可変情報
（たとえば、宛先、氏名のような個人情報）が大部分で
あり基準画像が個々の印刷物によって異なるため、基準
画像と検査画像を比較して判定する方式の、通常の自動
検査装置を使用することができなかった。

【０００４】そこで本発明の目的は、人的負担、作業負
荷、製品への不良品の混入という人による検査のために
生じる課題をなくし、基準画像が個々の印刷物によって
異なるという課題を解決し、全数検査を自動で行う印刷
品質判定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明により達成される。すなわち、本発明は、検査用マー
クを撮像し撮像信号を得る撮像手段と、前記撮像信号を
２値データに変換して画像データを得る２値化手段と、
前記画像データから検査用マークを形成する画素数を計
数し検出画素数を得る画素計数手段と、前記検出画素数
と基準画素数とを比較し判定データを得る比較判定手段
と、から構成される印刷品質判定装置、である。また本
発明は、前記検査用マークは、インキジェット方式の印
刷装置により印刷対象物の余白部分に印刷されている印
刷品質判定装置、である。また本発明は、前記撮像手段
は、前記検査用マークが撮像視野に入る時点に同調して
撮像を行うための同調手段を有する印刷品質判定装置、
である。また本発明は、前記２値化手段は、まず前記撮
像信号を２値を越える多値のディジタルデータに変換
し、次にそのディジタルデータのヒストグラムの谷に対
応する値を閾値として２値データを得る、２値化手段で
ある印刷品質判定装置、である。また本発明は、前記基
準画素数は、基準となる検査用マークを撮像して得た検
出画素数である印刷品質判定装置、である。

【０００６】

【作用】本発明の印刷品質判定装置によれば、撮像手段
により検査用マークを撮像し撮像信号が得られ、２値化
手段により撮像信号を２値データに変換して画像データ
が得られ、画素計数手段により画像データから検査用マ
ークを形成する画素数を計数し検出画素数が得られ、比
較判定手段により検出画素数と基準画素数とを比較し検
出画素数と基準画素数との一致の程度から印刷品質の判
定データが得られる。また本発明の印刷品質判定装置に
よれば、検査用マークは、インキジェット方式の印刷装
置により印刷対象物の余白部分に印刷されている。した
がって、インキジェット方式で印刷された印刷品質を、
製品に現れない部分の検査マークによって判定すること
ができる。

【０００７】また本発明の印刷品質判定装置によれば、
撮像手段は同調手段を有し、同調手段により検査用マー
クが撮像視野に入る時点に同調して撮像が行われる。し
たがって、移送等により動きのある印刷物の品質検査を
行うことができる。また本発明の印刷品質判定装置によ
れば、２値化手段は、まず撮像信号を２値を越える多値
のディジタルデータに変換し、次にそのディジタルデー
タのヒストグラムの谷に対応する値を閾値として２値デ
ータを得る。したがって、検査用マークと背景とを安定
かつ精度良く分離することができる。また本発明の印刷
品質判定装置によれば、基準画素数は、基準となる検査
用マークを撮像して得た検出画素数である。したがっ
て、撮像条件やデータ処理条件が統一され、良品の場合
の基準画素数と検査画素数との一致が極めて良く、精度
良い印刷品質判定を行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明について好適な実施例に基づい
て説明する。図１は本発明の印刷品質判定装置を製本機
に適用した場合の構成を示す図である。図１において、
１はインクジェット印刷装置、２はインクジェット印刷
装置１の印刷対象である本、３は本２に印刷されたメッ
セージ、４は本２の余白部に印刷された検査マーク、５
は製本機において丁合のため本２を移送する搬送装置、
６ａ，６ｂは搬送装置５上における本２の位置決めのた
めの爪、７は製本機流れ方向（矢印←で示す）である。
また、８は撮像カメラ、９ａ，９ｂは照明装置、１０は
印刷品質判定装置本体、１１は印刷品質判定装置本体１
０に入力されるタイミング信号、１２は印刷品質判定装
置本体１０から出力される判定信号、である。

【０００９】図１において、製本機流れ方向７に製本機
の搬送装置５によって本２は移送されており、インクジ
ェット印刷装置１の前面を通過する際に、インクジェッ
ト印刷装置１によってメッセージ３と検査マーク４が印
刷される。図１は本２にメッセージ３と検査マーク４が
印刷され、撮像カメラ８によって撮像される撮像領域に
本２が指しかかっている状態を示している。撮像領域は
照明装置９ａ，９ｂによって照明が施され、撮像カメラ
８によって撮像する状況が整っている。撮像カメラ８は
印刷品質判定装置本体１０に接続されており、その制御
下において撮像が行われる。

【００１０】印刷品質判定装置本体１０にはタイミング
信号１１が入力される。タイミング信号１１は、搬送装
置５の搬送状態を示す信号、またはそれから演算される
信号である。たとえばタイミング信号としては、移送さ
れる本２の移送距離を示す搬送装置５の原動軸に接続さ
れたロータリーエンコーダ（図示せず）の出力信号と、
移送される本２の特定の時刻における位置を示す、たと
えば本２の端部を投光部と受光部を有する光センサー
（図示せず）によって検出して得る信号と、の２つの信
号が利用される。

【００１１】あるいは、製本機においては爪６ａ，爪６
ｂで示す爪間隔を搬送装置５が搬送する期間を単位とす
る周期を有しており、その周期に同調する動作を行うた
め製本機の制御装置はその周期に同調した制御信号を有
する。したがって、その制御信号をタイミング信号１１
とすることもできる。このようなタイミング信号に基づ
いて、撮像領域に本２が到達したことが印刷品質判定装
置本体１０によって検知されると、撮像カメラ８の制御
部に撮像開始信号が出力され、撮像カメラ８によって撮
像が行われる。ただし、本２の移送速度がそれほど速く
ない場合には、完全に同期をとって撮像する必要はな
く、非同期で撮像を繰返し行い撮像開始信号の直後の撮
像信号を用いればよい。

【００１２】撮像カメラ８の撮像デバイスとしては、ビ
ジコン（Vidicon ）、プランビコン（Plumbicon ）、カ
ルニコン（Chalnicon ）、サチコン（Saticon ）等の撮
像管、あるいは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）
形、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor ）形、等の固
体撮像デバイスを使用することができる。これらの２次
元のイメージを検出するタイプの撮像カメラを使用して
撮像する場合において本２の移送速度が特に速く像が流
れる場合には、前述の撮像開始信号に同調するシャッタ
ー機構を必要とする。シャッター機構としては、照明
装置９ａ，９ｂを瞬間発光するキセノンランプ（ストロ
ボ）とする、メカニカルシャッターを使用する、撮
像デバイスの電子シャッター機構を使用する、等であ
る。

【００１３】撮像カメラ８の撮像デバイスとしてＣＣＤ
形等のリニアセンサを使用することができる。その場合
にはリニアセンサによる主走査と移送による副走査の組
合せで２次元のイメージを撮像する。撮像カメラ８によ
って得た撮像信号は印刷品質判定装置本体１０に入力さ
れ、デジタルデータに変換された後、画像メモリに記憶
される。印刷品質判定装置本体１０において印刷品質を
判定する演算が行われ、判定信号１２が出力される（詳
細は後述する）。なお印刷品質判定装置本体１０として
は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の
コンピュータと画像入力および処理を専用に行うハード
ウエアの組合せ、あるいは汎用の画像処理装置に本発明
の構成要件の画像処理ソフトウエアを組込むことによっ
て構成することができる。

【００１４】図２はインクジェット印刷装置による印字
例を示す図である。図２において、本２の右側の矩形の
点線で囲まれた領域が検査領域１３であり、その検査領
域１３の内部には検査マーク４を有する。前述の撮像は
検査領域１３を完全に含むように行われる。また、検査
領域１３は本２の余白部分、たとえば綴じしろまたは断
裁により捨てられる部分にインクジェット印刷装置によ
り印刷される。図２（Ａ）は良品、図２（Ｂ）はインク
垂れによる不良品、図２（Ｃ）はインク抜けによる不良
品を示す。

【００１５】ここで、印刷品質判定方法の概略を説明す
る。検査領域１３の画像は印刷品質判定装置本体１０に
入力され、デジタルデータに変換された段階で、画素に
分割されている。したがって、検査領域１３のインクジ
ェット印刷装置により印刷された部分と検査領域１３の
背景とを分離する画像処理を行うと、印刷された部分に
属する画素を計数することができる。

【００１６】たとえば、図２（Ａ）の良品の場合には印
刷された部分は検査マーク４であり、それに属する画素
数が１００であったとする。図２（Ｂ）のインク垂れに
よる不良品の場合には印刷された部分は検査マーク４と
検査領域１３のインク垂れの部分であり、それに属する
画素数は良品の場合よりも増加し、たとえば１１０であ
ったとする。すなわち、この画素数の相違によって良品
とインク垂れ不良品を判別できる。また同様に、図２
（Ｃ）のインク抜けによる不良品の場合には印刷された
部分は不完全に印刷され一部抜けのある検査マーク４の
部分であり、それに属する画素数は良品の場合よりも減
少し、たとえば９０であったとする。この画素数の相違
によってインク抜け不良品を判別できる。

【００１７】図３は検査マークの例を示す図である。イ
ンクジェット印刷装置による印刷不良はインク滴を放出
する各ノズルの動作の良不良に帰着するから、全てのノ
ズルからインク滴を放出させ、それによって描かれるパ
ターンを判定すればよい。すなわち、検査マークは全て
のノズルからインク滴を放出させて得られるパターンで
あればよく、特に限定はないが、各ノズルの動作の良不
良を判定し易いパターンが好ましい。図３（Ａ）は全て
のノズルから放出されるインク滴を一列に印刷した例で
あり、検査マークの基本パターンである。図３（Ｂ）は
全てのノズルを偶数番ノズルと奇数番ノズルに分け、放
出されるインク滴が隣接しないように二列に印刷した例
であり、インキの滲み等によってドットが重なるような
場合に好適な検査マークのパターンである。図３（Ｃ）
は、図３（Ｂ）と同様の理由で、三列に印刷した例であ
る。

【００１８】図４は本発明の印刷品質判定装置における
処理過程の要点を示す図である。図４において、まず良
品の検査マークの登録が行われる。印刷品質判定装置を
登録モードにし、実際にインクジェット印刷装置によっ
て印刷を行い、データを印刷品質判定装置に取り込む。
取り込まれたデータから画素数が演算され基準画素数と
して登録される。さらに、その印刷物を目視判定して良
品ならば検査モードに切り替える。もし、その印刷物を
目視判定して不良品ならば登録モードにおいて良品のデ
ータが取り込まれるまで再登録を繰り返す（Ｓ１）。

【００１９】次に検査対象の検査マークが取り込まれ
る。取り込まれたデータから画素数が演算され検査画素
数が得られる（Ｓ２）。次に基準画素数と検査画素数が
比較され、画素数に有意差が認められる場合には不良判
定を行い、画素数に有意差が認められない場合には良判
定を行う。有意差の有無は、たとえば許容値を設定し、
その許容値と画素数の差との大小関係によって決められ
る。不良判定が行われた場合には、不良の発生を示す信
号（ＮＧ信号）が出力される（Ｓ３）。

【００２０】図５は本発明の印刷品質判定装置を製本機
に適用した場合の信号系統図である。本発明の印刷品質
判定装置を製本機に適用した場合については図１におい
て構成と動作をすでに説明済であるから、ここでは信号
系統についてだけ説明を行う。図５において、製本され
る過程の本は搬送装置５によって移送され、ステッチャ
ー１４において綴じられ、リジェクトゲート１５を通過
した後、トリマー１６によって断裁（三方断裁）され形
を整えられスタッカー１７に積載される。製本機によっ
て一つの本が製本される周期がエンコーダー１８によっ
て検出される。エンコーダー１８は、たとえばその周期
において一回のスタート信号と、その周期の細分を示す
信号とを出力する。その信号は画像を取り込むタイミン
グを与えるタイミング信号１９であり、印刷品質判定装
置本体１０に入力される。そして、タイミング信号１９
に基づき撮像カメラ８の撮像信号が印刷品質判定装置本
体１０に入力される。

【００２１】印刷品質判定装置本体１０における判定処
理の結果が不良の場合にＮＧ信号が出力され、そのＮＧ
信号は製本機コントローラ２２に入力される。製本機コ
ントローラ２２にはエンコーダー１８からエンコーダ信
号２０（前述のタイミング信号１９と同様）が入力さ
れ、当然ながら製本機の全ての動作は同期して行われ
る。製本機コントローラ２２にＮＧ信号が入力される
と、製本される本の流れに同期してリジェクト信号２３
が製本機コントローラ２２からステッチャーに出力され
る。すなわち不良判定された本がリジェクトゲート１５
に到達した際にリジェクトゲート１５が開いて、不良判
定された本が排除される。

【００２２】次に良否判定処理について説明する。図６
は本発明の印刷品質判定装置における良不良判定の処理
過程を示す図である。図６において、まずエンコーダー
１８からの信号に基づいて撮像開始信号が演算される
（Ｓ１０１）。その撮像開始信号を撮像制御部が受け撮
像カメラ８を制御して撮像信号が出力される（Ｓ１０
２）。撮像信号はディタルデータに変換され（Ｓ１０
３）多値の（たとえば、０〜２５５の２５６段階値の）
画像データが得られる（Ｓ１０４）。この画像データの
画素値とその値の画素数からヒストグラムを生成する。
そのヒストグラムには、撮像領域１３（図２参照）の背
景部分の画素がつくる山と、検査マーク（正確には印刷
された部分）がつくる山と、の２つの山が存在する（Ｓ
１０５）。２つの山の間のヒストグラムの谷の画素値を
ヒストグラムから演算し閾値とする（Ｓ１０６）。

【００２３】その閾値を固定閾値として記憶する（Ｓ１
０７）。繰返し撮像を行う間に撮像条件の変動が無い
か、あっても僅かの場合には固定閾値を用い、撮像条件
の変動が無視できない場合には、適当な間隔で閾値を更
新して用いる。多値の画像データをその閾値によって変
換し（Ｓ１０８）、２値の画像データが生成される（Ｓ
１０９）。２値の画像データから印刷された部分の画素
数が計数される（Ｓ１１０）。その計数値が基準となる
良品の画素数であれば（登録モードであれば）基準計数
値として記憶される（Ｓ１１１）。また、その計数値が
検査対象の画素数であれば（検査モードであれば）検査
計数値として記憶される（Ｓ１１２）。

【００２４】基準計数値と検査計数値、および許容値に
基づいて判定処理が行われる。許容値は、インキジェッ
ト印刷装置のノズルの一つによって形成される検査マー
クの印刷部分に相当する画素数の１／２程度の値が設定
される（Ｓ１１３）。判定は下記の数１に基づく（Ｓ１
１４）。

【数１】 ＡＢＳ（（基準計数値）−（検査計数値））＞（許容値） → 不良 ＡＢＳ（（基準計数値）−（検査計数値））≦（許容値） → 良 ただし、ＡＢＳ（Ｘ）は、Ｘの絶対値である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、人的負
担、作業負荷、製品への不良品の混入という人による検
査のために生じる課題をなくし、基準画像が個々の印刷
物によって異なるという課題を解決し、全数検査を自動
で行う印刷品質判定装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷品質判定装置を製本機に適用した
場合の構成を示す図である。

【図２】インクジェット印刷装置による印字例を示す図
である。

【図３】検査マークの例を示す図である。

【図４】本発明の印刷品質判定装置における処理過程の
要点を示す図である。

【図５】本発明の印刷品質判定装置を製本機に適用した
場合の信号系統図である。

【図６】本発明の印刷品質判定装置における良不良判定
の処理過程を示す図である。

【図７】“インク垂れ”および“インク抜け”による不
良を象徴する図である。

【符号の説明】

１ インクジェット印刷装置 ２ 本 ３ メッセージ ４ 検査マーク ５ 搬送装置 ６ａ，６ｂ 爪 ７ 製本機流れ方向 ８ 撮像カメラ ９ａ，９ｂ 照明装置 １０ 印刷品質判定装置本体 １１ タイミング信号 １２ 判定信号 １３ 検査領域 １４ ステッチャー １５ リジェクトゲート １６ トリマー １７ スタッカー １８ エンコーダ １９ タイミング信号 ２０ エンコーダー信号 ２１ ＮＧ信号 ２２ 製本機コントローラー ２３ リジェクト信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査用マークを撮像し撮像信号を得る撮像
   手段と、 前記撮像信号を２値データに変換して画像データを得る
   ２値化手段と、 前記画像データから検査用マークを形成する画素数を計
   数し検出画素数を得る画素計数手段と、 前記検出画素数と基準画素数とを比較し判定データを得
   る比較判定手段と、 から構成されることを特徴とする印刷品質判定装置。
2. 【請求項２】前記検査用マークは、インキジェット方式
   の印刷装置により印刷対象物の余白部分に印刷されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の印刷品質判定装置。
3. 【請求項３】前記撮像手段は、前記検査用マークが撮像
   視野に入る時点に同調して撮像を行うための同調手段を
   有することを特徴とする請求項１または２記載の印刷品
   質判定装置。
4. 【請求項４】前記２値化手段は、まず前記撮像信号を２
   値を越える多値のディジタルデータに変換し、次にその
   ディジタルデータのヒストグラムの谷に対応する値を閾
   値として２値データを得る、２値化手段であることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか記載の印刷品質判定装
   置。
5. 【請求項５】前記基準画素数は、基準となる検査用マー
   クを撮像して得た検出画素数であることを特徴とする請
   求項１〜４のいずれか記載の印刷品質判定装置。