WO2011122360A1

WO2011122360A1 - 画像読取装置、画像検査装置および印刷装置、並びに、カメラ位置調整方法

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Publication number: WO2011122360A1
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Inventors: 今村　淳志; 史朗小池
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Abstract

　画像読取装置（１３１）は、２つのカラーラインカメラ（２２１ａ，２２１ｂ）、および、１つのモノクロラインカメラ（２２２）を備え、印刷用紙（９）上の線状の撮像領域（９１）を撮像する。撮像領域（９１）には、ライン照明部（２１，２１ａ，２１ｂ）により照明光が照射される。印刷画像が検査される際には、カラーラインカメラ（２２１ａ，２２１ｂ）により撮像されたカラー画像と元画像とが比較される。また、モノクロラインカメラ（２２２）により撮像されたモノクロ画像中のバーコード等の情報要素画像が切り出され、情報要素が示す対象情報が取得される。画像読取装置（１３１）では、カラー画像およびモノクロ画像が同一の撮像領域（９１）から取得されるため、ライン照明部（２１，２１ａ，２１ｂ）が小型化され、画像読取装置（１３１）の小型化が実現される。

Description

画像読取装置、画像検査装置および印刷装置、並びに、カメラ位置調整方法

　本発明は、印刷媒体に印刷された画像を読み取る画像読取装置に関する。

　近年、インクジェット方式の印刷装置を用いて、ダイレクトメール等の高速印刷が行われている。このような印刷装置では、ロール紙である印刷用紙の各ページに相当する部位に個別の情報（いわゆる、可変情報）が印刷される。インクジェット方式の印刷装置により印刷された画像（以下、「印刷画像」という。）では、印刷装置のヘッドが印刷媒体に擦れてインク垂れが発生したり、ノズル詰まりによるインク抜けが発生することがある。そこで、印刷装置には、このような欠陥を検出する検査装置が搭載される。検査装置は、例えば、カラー印刷の場合、カラーラインカメラを用いて印刷画像を撮像し、撮像画像に基づいて欠陥を検出する。

　また、印刷装置では、文字や数字、バーコードあるいは２次元コード等の情報要素が、文字情報または数値情報を表すものとして印刷されることがあり、印刷された画像中のこれらの情報要素を検査することが提案されている。例えば特開２００６－７９５７１号公報では、用紙上に印刷された印刷文字を認識デコードして文字コードに変換し、印刷すべき文字コードと比較照合して良否判定を行う手法が開示されている。特開２００１－２７７６７６号公報に開示される画像認識装置では、電話番号等が印刷された用紙上の３箇所の検証フィールドを３つのＯＣＲ（optcal character reader）カメラにより撮像し、印字品質の良否判断が行われる。

　近年、印刷されたカラー画像の検査と印刷された情報の検査とを同時に行うことが要望されている。このような場合に、検査装置にラインレートが低い安価なカラーラインカメラを利用すると、高速に移動する印刷媒体上において１回の撮像動作にて撮像される範囲が広がってしまい、印刷媒体の移動方向に圧縮された状態にて撮像画像が取得される。その結果、例えば、印刷媒体の移動方向にバーが並ぶ１次元バーコードが印刷画像中に存在すると、１次元バーコードは、隣接するバーが１つに重なった状態にて撮像され、デコード処理を行うことができない。この対策として、カラー画像の検査とは別に、照明系を含むデコード処理用の高速なモノクロラインカメラのユニットを設けると、検査装置が大型化してしまい、インライン化が困難となる。

　本発明は、相対的に移動する印刷媒体に印刷された画像を読み取る画像読取装置に向けられており、当該画像読取装置を小型化することを目的としている。

　本発明に係る画像読取装置は、相対的に移動する印刷媒体に印刷された画像を読み取る画像読取装置であって、印刷媒体上において前記印刷媒体の相対移動方向に交差する方向に伸びる線状の撮像領域に向けて光を照射するライン照明部と、前記撮像領域を撮像する１つのモノクロラインカメラ、または、各カメラの撮像範囲が、前記撮像範囲の長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のモノクロラインカメラと、各カメラの撮像範囲が長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のカラーラインカメラとを備える。前記複数のカラーラインカメラの数が、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラの数よりも多く、カラーラインカメラの画素数が、モノクロラインカメラの画素数よりも少ない。これにより、画像読取装置を小型化することができる。

　好ましくは、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラの光軸および前記複数のカラーラインカメラの光軸が平行であり、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラと前記印刷媒体との間の光学系と、前記複数のカラーラインカメラと前記印刷媒体との間の光学系とが、少なくとも１つの光学要素を共有する。これにより、光学系の構造を簡素化することができる。

　本発明は、また、相対的に移動する印刷媒体に印刷された画像を検査する画像検査装置にも向けられている。画像検査装置は、前記画像読取装置と、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラにて取得された画像から、少なくとも１つの文字、数字もしくは記号またはバーコードパターンである情報要素の部位である情報要素画像を抽出する情報画像抽出部と、前記情報要素画像から前記情報要素が示す文字情報または数値情報である対象情報を取得する情報取得部と、前記対象情報を保存する記憶部と、前記複数のカラーラインカメラにて取得された画像と、印刷に用いられたデータが示す画像とを比較する画像比較部とを備える。

　好ましくは、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラが、１つのモノクロラインカメラである。これにより、複数のモノクロラインカメラからの画像を合成する必要がなくなり、情報要素画像を容易に取得することができる。

　本発明は、また、画像検査装置を備える印刷装置にも向けられている。印刷装置は、印刷媒体を搬送する搬送機構と、前記印刷媒体に印刷を行う印刷機構と、をさらに備える。

　本発明は、また、相対的に移動する印刷媒体に印刷された画像を読み取る画像読取装置において、複数のカメラの位置を調整するカメラ位置調整方法にも向けられている。前記画像読取装置が、印刷媒体上において前記印刷媒体の相対移動方向に交差する方向に伸びる線状の撮像領域に向けて光を照射するライン照明部と、前記撮像領域を撮像する１つのモノクロラインカメラと、各カメラの撮像範囲が長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のカラーラインカメラとを備える。

　前記カメラ位置調整方法は、前記モノクロラインカメラの位置を調整する工程と、前記モノクロラインカメラからの出力を参照しつつ前記ライン照明部による照明の明るさを調整する工程と、前記モノクロラインカメラおよび前記複数のカラーラインカメラにて参照パターンを撮像し、前記モノクロラインカメラからの出力および前記複数のカラーラインカメラからの出力を参照して、前記複数のカラーラインカメラの撮像範囲を調整する工程とを備える。これにより、カラーラインカメラの撮像範囲のつなぎ部を容易に調整することができる。

　上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。

第１の実施の形態に係る印刷装置を示す図である。印刷機構の吐出部を示す図である。画像読取装置を示す図である。画像読取装置のカメラの配置を示す図である。画像検査部の機能構成を示す図である。印刷装置の動作の流れを示す図である。カメラの位置を調整する流れを示す図である。他の例に係る撮像部を示す図である。第２の実施の形態に係る印刷装置の撮像部を示す図である。第３の実施の形態に係る印刷装置の情報検査部を示す図である。情報要素の検査の流れを示す図である。他の例に係る撮像部のカメラの配置を示す図である。

　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る印刷装置１０の外観を示す斜視図である。以下の説明において、インクジェット方式にて媒体上に画像を形成することを適宜、「印刷」と呼ぶ。印刷装置１０は、ウェブである印刷用紙９に印刷を行う印刷機構１１、印刷用紙９を搬送する搬送機構１２、画像を検査する画像検査装置１３、および、これらを制御する制御部１４を備える。印刷装置１０では、可変情報を含む画像の印刷、いわゆる、バリアブル印刷が行われるとともに、印刷用紙９上の画像（以下、「印刷画像」という。）が自動検査される。制御部１４では、印刷対象の画像（以下、「元画像」という。）のデータがラスタライズされることにより、印刷に用いられるデータ（以下、「元画像データ」という。）が生成される。このように、制御部１４は、画像データ生成部としての役割を兼ねる。

　搬送機構１２は、印刷機構１１に対して印刷用紙９を図１中の（－Ｙ）方向に相対的に搬送する。なお、図１中のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直であり、Ｚ方向が上下方向に対応する。搬送機構１２では、それぞれが図１中のＸ方向に長い複数のローラ１２１がＹ方向に配列される。複数のローラ１２１の（＋Ｙ）側には、印刷前の印刷用紙９のロールを保持するとともに当該ロールから印刷用紙９を印刷機構１１に向けて送り出す供給部１２２が設けられる。複数のローラ１２１の（－Ｙ）側には、印刷用紙９の印刷が行われた部位をロール状に巻き取って保持する巻取部１２３が設けられる。以下の説明では、単に印刷用紙９という場合は搬送途上の印刷用紙９（すなわち、複数のローラ１２１上の印刷用紙９）を意味するものとする。

　印刷機構１１は、搬送機構１２の上方に配置され、搬送機構１２を跨ぐようにして基台１５に設けられたフレーム１５１に固定される。図２は印刷機構１１の１つの吐出部１１１の底面図であり、図２では、印刷用紙９の吐出部１１１に対する移動方向（すなわち、（－Ｙ）方向）を上向きに示している。実際には、印刷機構１１には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の色のインクをそれぞれ吐出する複数の吐出部が設けられ、複数の吐出部はＹ方向に配列される。吐出部１１１には複数のヘッド１１２が印刷用紙９の移動方向に垂直かつ印刷用紙９の印刷面に平行な方向（図１および図２中のＸ方向であり、印刷用紙９の幅に対応する方向であるため、以下、「幅方向」という。）に千鳥状に配列されており、各ヘッド１１２の底面には、複数の吐出口１１２１が幅方向に一定のピッチにて配列形成される。

　ヘッド１１２には各吐出口１１２１に対応して圧電素子が設けられており、圧電素子を駆動することにより各吐出口１１２１からインクの微小液滴が印刷用紙９に向けて吐出される。幅方向に関して互いに隣接する２つのヘッド１１２間の距離は精度よく調整されており、吐出部１１１に含まれる全ての吐出口１１２１は幅方向に関して印刷用紙９上の印刷領域の幅全体に亘って一定のピッチにて並んでいる。印刷装置１０では、印刷用紙９が吐出部１１１の下方を１回通過するのみにて（いわゆる、ワンパスにて）高速に印刷が行われる。図２では、各ヘッド１１２に５個の吐出口１１２１のみが示されているが、実際には多数の吐出口１１２１が配列される。ヘッド１１２はインクの加熱により微小液滴を吐出するタイプのものであってもよい。

　図１の印刷装置１０では、搬送機構１２による印刷用紙９の（－Ｙ）方向への移動に並行して、制御部１４が印刷対象の元画像データに従って、各色のヘッド１１２からのインクの吐出制御を行うことにより、印刷物の１ページ分に相当する印刷用紙９上の部位に１ページ分のカラーの印刷画像が形成される。

　画像検査装置１３は、印刷後の印刷用紙９（すなわち、印刷用紙９の印刷が終了した部位）の印刷画像を読み取る画像読取装置１３１、および、読み取られた画像に基づいて印刷画像を検査する画像検査部１３２を備える。画像読取装置１３１は、印刷機構１１よりも下流側に位置する。

　図３は、画像読取装置１３１を印刷用紙９の幅方向から見た図であり、画像読取装置１３１の内部構成を簡略化して示している。画像読取装置１３１は、第１ライン照明部２１ａ、第１ライン照明部２１ａの（＋Ｙ）側に位置する第２ライン照明部２１ｂ、並びに、第１ライン照明部２１ａおよび第２ライン照明部２１ｂの上方に位置する撮像部２２を備える。第１ライン照明部２１ａは、Ｘ方向に配列された複数の発光ダイオード２１１およびレンズユニット２１２を備え、複数の発光ダイオード２１１からの光はＸ方向に関して均一化され、光軸Ｊ１に沿って印刷用紙９上に線状に照射される。同様に、第２ライン照明部２１ｂは、複数の発光ダイオード２１１およびレンズユニット２１２を備え、複数の発光ダイオード２１１からの光はＸ方向に関して均一化され、光軸Ｊ２に沿って第１ライン照明部２１ａにより照射される位置と同じ位置に線状に照射される。撮像部２２では、第１ライン照明部２１ａおよび第２ライン照明部２１ｂにより光が照射される領域に含まれる線状の領域を撮像する。以下、撮像部２２が撮像する領域全体を「撮像領域９１」と呼ぶ。撮像領域９１は、幅方向において、画像が印刷される範囲を含む。

　図４は、図３のＹ方向から見た場合の撮像部２２の複数のカメラの配置を示す図である。ただし、図３の光軸Ｊ３を展開した状態にて示している。撮像部２２は、２つのカラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂ、カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂの間に位置する１つのモノクロラインカメラ２２２（図４のみに図示）、並びに、第１ミラー２２３および第２ミラー２２４（図３のみに図示）を備える。以下の説明では、カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂを区別しない場合は、「カラーラインカメラ２２１」といい、区別する場合は、「第１カラーラインカメラ２２１ａ」、「第２カラーラインカメラ２２１ｂ」という。

　第１ミラー２２３はＸ方向に長い帯状であり、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２の下方に配置される。第２ミラー２２４もＸ方向に長い帯状であり、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２の（－Ｙ）側に位置する。図３に示すように、撮像部２２では、カラーラインカメラ２２１の光軸、および、モノクロラインカメラ２２２の光軸は、第１ミラー２２３および第２ミラー２２４により折り曲げられた状態となっている。また、カラーラインカメラ２２１の光軸、および、モノクロラインカメラ２２２の光軸は、互いに平行である。図３では、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２の光軸は重なっており、符号Ｊ３を付している。

　図４に示すように、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２はＸ方向に配列され、モノクロラインカメラ２２２は、カラーラインカメラ２２１よりも僅かに上側に位置する。カラーラインカメラ２２１のラインセンサには、４０９６個の受光素子がＸ方向に配列され、１つの受光素子のＸ方向の大きさは１０μｍである。また、レンズユニットの焦点距離は１０５ｍｍであり、倍率は１／７．２である。

　モノクロラインカメラ２２２のラインセンサには、８１９２個の受光素子がＸ方向に配列され、１つの受光素子のＸ方向の大きさは７μｍである。レンズユニットの焦点距離は８５ｍｍであり、倍率は１／１０．２８である。カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２のワーキングディスタンスは同程度であり、Ｘ方向におけるそれぞれの１画素当たりの視野サイズは７２μｍである。撮像部２２では、印刷用紙９の幅方向におけるカラーラインカメラ２２１の分解能が、印刷画像の幅方向における解像度の１／２倍以下であり、これにより、印刷画像中の欠陥を迅速かつ適切に検出することができる。なお、ここでの分解能および解像度は、単位距離当たりの画素数である。モノクロラインカメラ２２２の分解能は、カラーラインカメラ２２１と同程度である。

　カラーラインカメラ２２１では、印刷用紙９の移動速度の変化に同期して絞り値および露出時間が決定され、印刷用紙９の移動速度が変動しても分解能が一定とされる。モノクロラインカメラ２２２においても同様である。モノクロラインカメラ２２２としては、後述の情報要素の取得のために、印刷用紙９の移動方向における分解能は１２８μｍ程度とされる。したがって、印刷用紙９の移動速度が２００ｍ／ｍｉｎである場合、モノクロラインカメラ２２２のラインレート（単位時間当たりの撮像回数）は２５ｋＨｚ以上となる。

　撮像領域９１からの光は、光軸Ｊ３に沿って第２ミラー２２４へと入射し、第２ミラー２２４にて反射されて第１ミラー２２３へと導かれる。第１ミラー２２３にて反射された光は、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２に入射する。このように、カラーラインカメラ２２１と撮像領域９１との間の光学系と、モノクロラインカメラ２２２と撮像領域９１との間の光学系とは、第１ミラー２２３および第２ミラー２２４を共有する。

　図４に示すように、（－Ｘ）側に位置する第１カラーラインカメラ２２１ａにより、印刷用紙９の撮像領域９１の右半分が撮像される。また、（＋Ｘ）側に位置する第２カラーラインカメラ２２１ｂにより、撮像領域９１の左半分が撮像される。撮像部２２では、第１カラーラインカメラ２２１ａの撮像範囲８１１の長手方向（すなわち、図４におけるＸ方向）に第２カラーラインカメラ２２１ｂの撮像範囲８１２が並ぶことにより、撮像領域９１全体が撮像される。モノクロラインカメラ２２２では、撮像領域９１全体が撮像範囲となる。

　図１に示す印刷装置１０では、搬送機構１２により印刷用紙９を移動方向に連続的に移動しつつカラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２が撮像動作を繰り返す。カラーラインカメラ２２１により取得されたカラー画像およびモノクロラインカメラ２２２により取得されたモノクロ画像は画像検査部１３２に出力される。以下の説明では、カラー画像およびモノクロ画像を区別しないときは、「撮像画像」という。

　図５は画像検査部１３２の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態では、画像検査部１３２はコンピュータおよび専用の電気的回路により実現されるが、もちろん、画像検査部１３２の全部がコンピュータまたは専用の電気的回路により実現されてもよい。画像検査部１３２は、撮像部２２からの画像を合成する画像合成部３０、印刷画像中の欠陥の有無を検査する画像比較部３１、印刷画像中の情報要素を取得する情報読取部３２、各種情報を記憶する記憶部３３、並びに、検査結果を出力する結果出力部３４を備える。ここで、情報要素とは、アルファベット等の文字や記号、もしくは、アラビア数字等の数字、または、バーコードや２次元コード等のコードパターンであり、顧客の名称等の文字情報や、領収金額等の数値情報を表すものである。印刷用紙９に印刷された各ページの印刷画像には、少なくとも１つの情報要素が含まれる。図５では、画像検査部１３２内の半導体メモリやハードディスク駆動装置等の記憶装置をまとめて記憶部３３として示している。

　情報読取部３２は、情報画像抽出部３２１、情報取得部３２２および暗号化部３２３を備える。これらの機能については後述する。

　次に、印刷装置１０が印刷用紙９上に画像を印刷しつつ印刷画像を検査する動作について図６を参照して説明する。まず、図１に示す制御部１４にて、印刷対象の元画像データが生成される（ステップＳ１１）。

　元画像データは印刷機構１１に送られ、搬送機構１２が印刷用紙９を連続的に移動しつつ、印刷機構１１が元画像データに従って各色のインクの吐出を制御することにより、印刷用紙９上に印刷画像が形成される（ステップＳ１２）。そして、画像読取装置１３１により形成直後の印刷画像が撮像され、撮像画像が順次取得される（ステップＳ１３）。撮像画像は、画像検査部１３２へと出力される。

　画像検査部１３２の画像合成部３０では、２つのカラーラインカメラ２２１からの出力が合成されてカラー画像が生成され（ステップＳ１４）、カラー画像データ４１１が記憶部３３に記憶される。モノクロラインカメラ２２２により撮像されたモノクロ画像は、記憶部３３にモノクロ画像データ４１２として記憶される。一方、印刷動作に並行して、制御部４１から元画像データ４２１が画像検査部１３２へと送られ、記憶部３３に記憶される。このとき、元画像データ４２１は、ＣＭＹＫ色空間からＲＧＢ色空間のデータへと変換される。

　次に、画像比較部３１にて、カラー画像データ４１１が元画像データ４２１と比較される（ステップＳ１５）。これにより、印刷画像がインク垂れやインク抜け等の欠陥を有するか否かが検査される。比較結果は、検査結果データ４３１として記憶部３３に記憶される（ステップＳ１６）。また、表示部等の結果出力部３４を介して操作者に向けて出力される。なお、カラー画像に対する検査は、ページ単位ではなく、数ライン分毎に行われてもよい。上記説明では、理解を容易とするために、カラー画像データ４１１および元画像データ４２１が記憶部３３に記憶されてから画像比較部３１にて比較されるものとしているが、これらの画像データはライン画像単位で画像比較部３１に直接入力されて比較が行われてもよい。

　カラー画像の検査に並行して、情報読取部３２の情報画像抽出部３２１では、モノクロ画像中の情報要素の部位を情報要素画像として抽出する（ステップＳ２１）。画像検査部１３２には、予め操作者により、元画像中の情報要素が配置される領域（範囲）を示す領域データ４２２が入力されており、記憶部３３に記憶されている。なお、正確には、情報要素の種類（すなわち、ＯＣＲ（Optical Character Recognition）用の情報要素であるか否か、または、コードパターンの種別）も記憶されている。制御部１４や画像検査部１３２では、ラスタライズ前の元画像のデータから領域データ４２２や情報要素の種類を示すデータが自動的にて生成されてもよい。

　情報取得部３２２では、情報要素が文字、数字または記号である場合には、情報要素画像からＯＣＲにより情報要素が示す文字情報または数値情報が読み取られ、情報要素がコードパターンである場合には、情報要素がデコードされて文字情報または数値情報として読み取られる（ステップＳ２２）。コードパターンは、バーコードや２次元コード以外であってもよい。

　以下、情報要素画像から取得された文字情報または数値情報を「対象情報」と呼ぶ。本実施の形態では、対象情報は個人情報を含むテキスト形式またはマークアップ言語にて表現された情報であるため、暗号化部３２３により暗号化される（ステップＳ２３）。暗号化された対象情報４３２は記憶部３３に保存される（ステップＳ２４）。

　一方、ステップＳ２２にて対象情報が読取不能であった場合、対応する領域を示す番号等が記憶部３３に保存され、結果出力部３４にエラーが表示されて操作者へと通知される（ステップＳ２５）。

　印刷装置１０における印刷動作では、印刷用紙９上に多数ページ分の印刷画像が連続的に形成され、画像検査装置１３にて、各ページの印刷画像中の欠陥の検査および対象情報の取得が形成直後に連続的に行われる。

　次に、撮像部２２の組み立てにおけるカラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２の位置を調整する手法について図７を参照しつつ説明する。まず、モノクロラインカメラ２２２を印刷用紙９の幅方向におけるおよそ中央に位置させ、第１カラーラインカメラ２２１ａおよび第２カラーラインカメラ２２１ｂをそれぞれ、印刷用紙９の幅方向におけるモノクロラインカメラ２２２の両側に位置させる。さらに、撮像すべき位置に参照用の参照パターンを配置する。モノクロラインカメラ２２２にて撮像された画像を参照しつつモノクロラインカメラ２２２の位置が微調整される（ステップＳ３１）。次に、モノクロラインカメラ２２２からの出力を参照しつつ図３に示す第１および第２ライン照明部２１ａ，２１ｂによる照明の明るさが調整される（ステップＳ３２）。

　照明の調整が完了すると、第１カラーラインカメラ２２１ａおよび第２カラーラインカメラ２２１ｂ並びにモノクロラインカメラ２２２にて参照パターンを撮像する。そして、第１カラーラインカメラ２２１ａにより撮像された画像が、モノクロラインカメラ２２２により撮像されたパターンの画像の図４における右半分と同じとなるように、第１カラーラインカメラ２２１ａの撮像範囲のＸ方向およびＹ方向における位置が調整される。次に、第２カラーラインカメラ２２１ｂにより撮像された画像と第１カラーラインカメラ２２１ａにより撮像された画像との境界が一致するように、第２カラーラインカメラ２２１ａの撮像範囲ののＸ方向およびＹ方向における位置が調整される（ステップＳ３３）。

　上記手法では、第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂおよびモノクロラインカメラ２２２からの出力を参照して、第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂの２つの撮像範囲を調整することにより、当該２つの撮像範囲のつなぎ部が容易に調整される。

　以上に説明したように、印刷装置１０では、モノクロラインカメラ２２２による撮像とカラーラインカメラ２２１による撮像が同一の撮像領域９１に対して行われるため、撮像における照明を共通のライン照明部にて行うことができる。その結果、ライン照明部の小型化により画像読取装置１３１の小型化が実現される。印刷装置１０への画像検査装置１３のインライン搭載も容易となる。第１ミラー２２３および第２ミラー２２４が設けられることにより、ワーキングディスタンスを確保しつつ撮像部２２の上下方向における高さを低くすることができる。また、モノクロラインカメラ２２２およびカラーラインカメラ２２１が第１ミラー２２３および第２ミラー２２４を共有することにより、光学系の構造を簡素化することができ、画像読取装置１３１がより小型化される。

　通常、同じ画素数の場合、モノクロラインカメラよりもカラーラインカメラの方がラインレートが高い（すなわち、走査周期が短い）。しかし、画像読取装置１３１では、２つのカラーラインカメラ２２１にて撮像が行われることにより、カラー画像の取得時間が短縮され、撮像部２２全体の読取速度が向上される。したがって、画像検査装置１３は、ワンパス方式の高速印刷装置に特に適している。また、画素数の少ない安価なカラーラインカメラ２２１を用いることにより、画像読取装置１３１の製造コストが削減される。

　複数のラインカメラにて印刷画像中の情報要素に対応する部位を分割して撮像する場合、複数の画像を精度よく位置合わせして合成する必要がある。画像検査部１３２では、１つのモノクロラインカメラ２２２にてモノクロ画像が取得されるため、画像の合成処理が不要となる。これにより、情報要素画像を容易に取得することができる。

　図８は、他の例に係る撮像部２２を示す図であり、図８において下から上に向かう方向が、印刷用紙９の移動方向である。撮像部２２では、第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂとモノクロラインカメラ２２２とが、Ｙ方向における前後に配置される。また、第１カラーラインカメラ２２１ａおよび第２カラーラインカメラ２２１ｂは、Ｘ方向に並ぶ。図８では、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２の光軸を展開した状態にて示している。第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂとモノクロラインカメラ２２２との間には、二点差線にて示す１つのライン照明部２１が設けられる。ライン照明部２１は、図３の第１ライン照明部２１ａと同様の構造であり、ライン照明部２１からの光は、印刷用紙９の幅方向全体に亘って線状に照射される。

　図４の場合と同様に、モノクロラインカメラ２２２の撮像範囲は、撮像すべき線状の撮像領域９１の全体と一致する。第１カラーラインカメラ２２１ａの撮像範囲は、撮像領域９１の図８における右半分であり、第２カラーラインカメラ２２１ｂの撮像範囲は、撮像領域９１の左半分である。図８に示す撮像部２２においても、モノクロラインカメラ２２２による撮像とカラーラインカメラ２２１による撮像における照明が、共通のライン照明部２１にて行われることにより、画像読取装置１３１が小型化される。

　図９は、第２の実施の形態に係る印刷装置の撮像部２２ａを示す図である。図９では、第１および第２ライン照明部２１ａ，２１ｂ並びに印刷機構１１を二点差線にて示している。第２の実施の形態に係る印刷装置では、印刷用紙９に対して両面印刷が行われる。印刷用紙９は、表面を上方に向けた部位（以下、「第１印刷用紙９２１」という。）が、図９の左側において（－Ｙ）方向に搬送され、印刷機構１１により第１印刷用紙９２１に表面用の画像が印刷される。第１印刷用紙９２１は、表裏が反転され、図９における（＋Ｙ）側、すなわち、印刷機構１１よりも上流側に戻される。以下、上流側に戻された後の印刷用紙の部位を「第２印刷用紙９２２」という。第２印刷用紙９２２も（－Ｙ）方向に搬送され、第２印刷用紙９２２には、印刷機構１１により裏面用の画像が印刷される。

　撮像部２２ａは、図３および図４に示す撮像部２２と同様の構成であり、図９では、光軸を展開して簡略化して示している。第１カラーラインカメラ２２１ａ、モノクロラインカメラ２２２および第２カラーラインカメラ２２１ｂはＸ方向に配置され、撮像部２２ａのＹ方向における両側に第１ライン照明部２１ａおよび第２ライン照明部２１ｂが配置される。撮像部２２ａでは、モノクロラインカメラ２２２よりも画素数が少ない第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂが利用される。

　第１および第２ライン照明部２１ａ，２１ｂにより、第１印刷用紙９２１および第２印刷用紙９２２を跨いで幅方向に伸びる線状の光が照射される。第１カラーラインカメラ２２１ａの撮像範囲は、第１印刷用紙９２１上にて幅方向に伸びる撮像領域９１１全体であり、第２カラーラインカメラ２２１ｂの撮像範囲は、第２印刷用紙９２２上にて幅方向に伸びる撮像領域９１２全体である。モノクロラインカメラ２２２の撮像範囲は、第１印刷用紙９２１および第２印刷用紙９２２の撮像領域９１１，９１２を含む。

　画像検査部１３２では、画像合成部３０は利用されず、第１カラーラインカメラ２２１ａにより取得されたカラー画像に基づいて、表面の印刷画像の欠陥が検査され、第２カラーラインカメラ２２１ｂにより取得されたカラー画像に基づいて、裏面の印刷画像の欠陥が検査される（図６：ステップＳ１３，Ｓ１５，Ｓ１６参照）。また、モノクロラインカメラ２２２により取得されたモノクロ画像のうち、第１印刷用紙９２１上の撮像領域９１１に対応する部分に基づいて表面に印刷された印刷画像から対象情報が取得され、第２印刷用紙９２１の撮像領域９１２に対応する部分に基づいて裏面に印刷された印刷画像から対象情報が取得される（ステップＳ２１～Ｓ２５参照）。

　第２の実施の形態においても、カラーラインカメラ２２１およびモノクロラインカメラ２２２が、共通のライン照明部を利用して撮像を行うことにより、画像読取装置１３１が小型化される。２つのカラーラインカメラ２２１が設けられることにより、カラーラインカメラ２２１の読取速度を確保することができ、撮像部２２全体の読取速度が向上される。画素数の少ない安価なカラーラインカメラ２２１を用いることにより、画像読取装置１３１の製造コストが削減される。

　図１０は、第３の実施の形態に係る印刷装置の画像検査装置１３の一部を示す図である。図１０に示す情報検査部３２ａは、図５に示す情報読取部３２に代えて画像検査部１３２に設けられる。情報検査部３２ａでは、図５に示す暗号化部３２３が省略され、情報比較部３２４が設けられる。また、図６のステップＳ２３，Ｓ２４に代えて、図１１に示すステップＳ４１，Ｓ４２が実行される。第３の実施の形態に係る印刷装置の他の構造は、第１の実施の形態に係る印刷装置１０と同様であり、印刷装置１０の動作も対象情報の検査が行われるという点を除いて第１の実施の形態と同様である。

　第３の実施の形態では、まず、図１に示す制御部１４にて、元情報に基づいて情報要素画像を示すデータが生成され、当該データが元画像データに含められる（ステップＳ１１）。そして、印刷（ステップＳ１２）と並行して元画像データおよび元情報が図５の記憶部３３に記憶される。ここで、元情報とは、顧客の名称等の文字情報や、領収金額等の数値情報をいう。

　画像読取装置１３１にて印刷画像が撮像されると、画像検査部１３２では、カラー画像の検査が行われ、検査結果が記憶部３３に保存される（ステップＳ１３～Ｓ１６）。モノクロ画像からは、情報画像抽出部３２１にて情報要素画像が切り出され（ステップＳ２１）。情報取得部３２２にて、情報要素画像から、情報要素が示す対象情報が取得される（ステップＳ２２）。対象情報が取得できない場合はエラー表示が行われる（ステップＳ２５）。

　対象情報が取得された場合は、情報比較部３２４において、対象情報が、印刷に用いられた元情報と比較される（ステップＳ４１）。比較結果は、図５に示す検査結果データ４３１に含められて記憶部３３に記憶される（ステップＳ４２）。結果出力部３４は、対象情報と元情報とが完全に一致する場合に正常を示す結果を操作者に向けて出力し、完全には一致しない場合に異常（不良）を示す結果を出力する。

　第３の実施の形態では、情報比較部３２４が設けられることにより、情報要素の検査をリアルタイムにて行うことができる。また、第１の実施の形態と同様に、読取速度を向上しつつ画像読取装置１３１が小型化され、製造コストも削減される。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、図１２に示すように、３つのカラーラインカメラ２２１および２つのモノクロラインカメラ２２２により、撮像が行われてもよい。２つのモノクロラインカメラ２２２の撮像範囲は、それぞれの撮像範囲の長手方向に並び、印刷用紙９上の撮像領域９１全体と重なる。３つのカラーラインカメラ２２１の撮像範囲も、それぞれの撮像範囲の長手方向に並び、印刷用紙９上の撮像領域９１全体と重なる。このように、撮像部では、複数のモノクロラインカメラ２２２、および、複数のカラーラインカメラ２２１が設けられてよく、カラーラインカメラ２２１の数はモノクロラインカメラ２２２よりも多くされる。また、カラーラインカメラ２２１は、画素数がモノクロラインカメラ２２２の画素数よりも少ない安価なものが利用される。

　撮像部では、カラーラインカメラ２２１の総画素数は、好ましくは、全てのモノクロラインカメラ２２２の総画素数と同じとされる。ただし、総画素数は厳密に同じである必要はない。

　上記実施の形態では、複数のカラーラインカメラ２２１の撮像範囲の一部が重複していてもよい。複数のモノクロラインカメラが設けられる場合も同様である。

　上記第１の実施の形態では、欠陥検査が行われる際に、第１カラーラインカメラ２２１ａにて撮像された画像を第２カラーラインカメラ２２１ｂにて撮像された画像と合成することなく元画像データの対応する部分と直接比較してもよい。この場合、例えば、制御部１４から元画像データがカラーラインカメラの台数に応じて分岐または分割されて記憶部３３に保存される。

　画像検査部１３２は、制御部１４にて実現されてもよい。上記実施の形態では、情報要素画像と情報要素画像以外の部位とが分離して（すなわち、排他的に）印刷されてもよく、情報要素画像と情報要素画像以外の部位とが重なって印刷されてもよい。

　上記実施の形態では、第１および第２カラーラインカメラ２２１ａ，２２１ｂと印刷用紙９との間の光学系と、モノクロラインカメラ２２２と印刷用紙９との間の光学系とにおいて、第１および第２ミラー２２３，２２４以外にレンズ等の他の光学要素が共有されてもよい。少なくとも１つの光学要素が共有されることにより、光学系の構造が簡素化される。

　印刷装置１０では、撮像領域９１は厳密に印刷用紙９の幅方向に沿って設定される必要はなく、印刷用紙９の相対移動方向に対して交差する方向であれば、幅方向に対して傾斜してもよい。また、ヘッド１１２の吐出口１１２１も厳密に印刷用紙９の幅方向に沿って配列される必要はなく、印刷用紙９の相対移動方向に対して交差する方向であれば、幅方向に対して傾斜してもよい。画像検査装置１３は、インクジェット方式の印刷装置以外に電子写真方式等の無版にて印刷を行う他の印刷装置に利用されてもよく、印刷装置１０における印刷媒体は、印刷用紙以外に、フィルムや板状の部材等であってもよい。さらに、印刷媒体の位置が固定され、印刷機構１１および画像読取装置１３１が移動してもよい。

　発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。

　９　　印刷用紙
　１０　　印刷装置
　１１　　印刷機構
　１２　　搬送機構
　１３　　画像検査装置
　１４　　制御部
　２１，２１ａ，２１ｂ　　ライン照明部
　３１　　画像比較部
　３３　　記憶部
　３４　　結果出力部
　９１，９１１，９１２　　撮像領域
　１１２　　ヘッド
　１２２　　供給部
　１２３　　巻取部
　１３１　　画像読取装置
　２２１，２２１ａ，２２１ｂ　　カラーラインカメラ
　２２２　　モノクロラインカメラ
　３２１　　情報画像抽出部
　３２２　　情報取得部
　３２３　　暗号化部
　３２４　　情報比較部
　１１２１　　吐出口
　Ｊ１～Ｊ３　　光軸

Claims

　相対的に移動する印刷媒体（９）に印刷された画像を読み取る画像読取装置（１３１）であって、
　印刷媒体上において前記印刷媒体の相対移動方向に交差する方向に伸びる線状の撮像領域（９１，９１１，９１２）に向けて光を照射するライン照明部（２１，２１ａ，２１ｂ）と、
　前記撮像領域を撮像する１つのモノクロラインカメラ（２２２）、または、各カメラの撮像範囲が、前記撮像範囲の長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のモノクロラインカメラ（２２２）と、
　各カメラの撮像範囲が長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のカラーラインカメラ（２２１，２２１ａ，２２１ｂ）と、
を備え、
　前記複数のカラーラインカメラの数が、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラの数よりも多く、カラーラインカメラの画素数が、モノクロラインカメラの画素数よりも少ない。
　請求項１に記載の画像読取装置であって、
　前記１つまたは複数のモノクロラインカメラの光軸および前記複数のカラーラインカメラの光軸（Ｊ３）が平行であり、前記１つまたは複数のモノクロラインカメラと前記印刷媒体との間の光学系と、前記複数のカラーラインカメラと前記印刷媒体との間の光学系とが、少なくとも１つの光学要素（２２３，２２４）を共有する。
　相対的に移動する印刷媒体に印刷された画像を検査する画像検査装置（１３）であって、
　請求項１または２に記載の画像読取装置と、
　前記１つまたは複数のモノクロラインカメラにて取得された画像から、少なくとも１つの文字、数字もしくは記号またはバーコードパターンである情報要素の部位である情報要素画像を抽出する情報画像抽出部（３２１）と、
　前記情報要素画像から前記情報要素が示す文字情報または数値情報である対象情報を取得する情報取得部（３２２）と、
　前記対象情報を保存する記憶部（３３）と、
　前記複数のカラーラインカメラにて取得された画像と、印刷に用いられたデータが示す画像とを比較する画像比較部（３１）と、
を備える。
　請求項３に記載の画像検査装置であって、
　前記対象情報を暗号化する暗号化部（３２３）をさらに備え、
　前記対象情報が、テキスト形式またはマークアップ言語にて表現され、前記記憶部に暗号化された前記対象情報が保存される。
　請求項３または４に記載の画像検査装置であって、
　前記対象情報と、前記情報要素画像の印刷に用いられた元情報とを比較する情報比較部（３２４）をさらに備える。
　請求項３ないし５のいずれかに記載の画像検査装置であって、
　前記１つまたは複数のモノクロラインカメラが、１つのモノクロラインカメラである。
　印刷装置（１０）であって、
　印刷媒体（９）を搬送する搬送機構（１２）と、
　前記印刷媒体に印刷を行う印刷機構（１１）と、
　請求項３ないし６のいずれかに記載の画像検査装置（１３）と、
を備える。
　印刷装置（１０）であって、
　印刷媒体（９）を搬送する搬送機構（１２）と、
　前記印刷媒体に印刷を行う印刷機構（１１）と、
　元情報から少なくとも１つの文字、数字もしくは記号またはバーコードパターンを示す情報要素画像を生成し、前記情報要素画像を含む印刷画像のデータを生成して前記印刷機構へと送信する画像データ生成部（１４）と、
　請求項５に記載の画像検査装置（１３）と、
を備える。
　請求項７または８に記載の印刷装置であって、
　前記印刷機構が、前記印刷媒体の搬送方向に対して交差する方向にインクの吐出口（１１２１）が配列されたヘッド（１１２）を備え、
　前記ヘッドがインクの微小液滴を吐出しつつ前記印刷媒体が前記ヘッドを１回通過することにより印刷が行われる。
　請求項９に記載の印刷装置であって、
　前記搬送機構が、
　印刷前の前記印刷媒体のロールを保持し、前記ロールから前記印刷媒体を前記印刷機構に向けて送り出す供給部（１２２）と、
　前記印刷媒体の印刷が行われた部位を巻き取る巻取部（１２３）と、
を備える。
　相対的に移動する印刷媒体（９）に印刷された画像を読み取る画像読取装置（１３１）において、複数のカメラの位置を調整するカメラ位置調整方法であって、
　前記画像読取装置が、
　印刷媒体上において前記印刷媒体の相対移動方向に交差する方向に伸びる線状の撮像領域（９１，９１１，９１２）に向けて光を照射するライン照明部（２１，２１ａ，２１ｂ）と、
　前記撮像領域を撮像する１つのモノクロラインカメラ（２２２）と、
　各カメラの撮像範囲が長手方向に並ぶことにより前記撮像領域を撮像する複数のカラーラインカメラ（２２１，２２１ａ，２２１ｂ）と、
を備え、
　前記カメラ位置調整方法が、
　前記モノクロラインカメラの位置を調整する工程（Ｓ３１）と、
　前記モノクロラインカメラからの出力を参照しつつ前記ライン照明部による照明の明るさを調整する工程（Ｓ３２）と、
　前記モノクロラインカメラおよび前記複数のカラーラインカメラにて参照パターンを撮像し、前記モノクロラインカメラからの出力および前記複数のカラーラインカメラからの出力を参照して、前記複数のカラーラインカメラの撮像範囲を調整する工程（Ｓ３３）と、
を備える。