JPH0811399A - 印刷品質検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は印刷品質検査方法に関し、従来、作
業の目視に依存していたため、結果のばらつきが生じて
いた往復印刷のずれを定量的に検査することである。 【構成】 画像の明暗を表す数値データの格納部と、該
数値データの引き出し部と、該数値データの搬送手段
と、該数値データに対する演算処理部とを備えているシ
ステムを構成し、往路印刷時の列方向のドット並びと復
路印刷時の列方向のドット並びのそれぞれを二本の平行
線とみなし、その平行線の間隔を測定することによって
印刷品質の検査を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印刷素子を有するプリン
トヘッドを往復移動させて印刷する、例えばインクジェ
ットプリンタやワイヤドットプリンタにおいて用紙上に
印刷したパターンを使用して往路における印刷素子のイ
ンク発射タイミングに対し復路におけるインク発射タイ
ミングが適切であるか不適切であるかを評価するため
に、本来一直線上に並ぶべき往路で印刷された列方向の
ドットの並びと復路で印刷された列方向のドットの並び
の行方向のずれ量を測定し、適、不適の判定を行なう印
刷検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は上記往路のドットの並びと復路の
ドットの並びのずれ量をルーペ等の拡大器とスケールを
使用して、作業者の目視により測定、検査を行なってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は作業者がルーペ
等の拡大器を使用してドットの大きさやドット相互間の
距離をスケールの目盛から目視により読みとっていたた
め、その読みとり値は作業者ごとに異なり、その結果に
差が生じていた。

【０００４】本発明の目的は、前記ドットの並びの水平
方向のずれ量を定量的に測定することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、画像入力用
カメラとフレームメモリを使用しフレームメモリ上のド
ットのイメージを演算処理することにより達成される。
具体的には、フレームメモリ上のドットの明暗レベルを
表す数値データを使用し、往路印刷時の列方向のドット
の並びと復路印刷時の列方向のドットの並びをそれぞれ
互いに平行な直線として認識し、その平行線の間隔を測
定することによって達成される。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、往路印刷と復路印刷のずれ
を定量的に測定できるようになる。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例について図を参照し、具
体的に説明する。

【０００８】図１は本発明による評価方法を実施するた
めの装置の構成図である。該装置を駆動させるためキー
ボード７を操作し、ＣＰＵ５から画像処理プログラム用
メモリ３に内蔵した画像処理プログラムを実行し、画像
入力用ＣＣＤカメラ１で撮影した印刷物上のドットの並
びをビデオ信号としてＡ／Ｄ変換部２に取り込む。Ａ／
Ｄ変換部２ではこのビデオ信号を明暗レベルを表す数値
データに変換し、該数値データはＣＰＵ５を介してメモ
リを一番地ごとに一画素に割り当てたフレームメモリ４
上に記憶する。ＣＰＵ５はフレームメモリ４から読みだ
した明暗レベルを表す数値データと画像処理プログラム
用メモリ３内の画像処理プログラム及び演算用メモリを
使用し、線幅、線の中心位置等を計算する。計算結果は
出力装置６から出力する。

【０００９】図１４は印刷素子（図示せず）の往路と復
路でそれぞれ列方向のドットを印刷した印刷物である。

【００１０】本発明では該装置を使用し、図１４に示す
印刷物上に印刷素子の往路で印刷した列方向のドット
８’、９’、１０’、１１’の並び、及び復路で印刷し
た列方向のドット１２’、１３’、１４’、１５’の並
びを画像入力用カメラ１で撮影し、そのビデオ信号をＡ
／Ｄ変換部２で明暗レベルを表す数値データ、例えば最
も明るい部分を２５５、最も暗い部分を０のような数値
に変換してフレームメモリ４に記憶し、その明暗レベル
を表す数値データを使用して線幅、線の中心位置等を算
出する。

【００１１】図２は画像の明暗レベルを表す数値データ
を記憶するフレームメモリ４の概念図である。フレーム
メモリ４を構成するメモリの一つ一つは画像入力用カメ
ラ１で撮影した画面の１画素と対応しており、各々の画
素の明暗レベルを表す数値データを記憶している。以
降、フレームメモリ４上の一つの番地ごとのメモリを画
素と表記する。

【００１２】なお、本来フレームメモリの番地は一次元
の連続した値が割り当てられているが、本実施例では検
査する対象は平面図形であるため、各メモリの番地を二
次元のＸＹ座標値（第４象限）で表現する。従って、フ
レームメモリ４における原点の画素Ｇの番地は（０，
０）である。画像入力用カメラ１を通してこのフレーム
メモリ４上に記憶した直後の明暗レベルを表す数値デー
タを、原画像の明暗レベルを表す数値データと定義す
る。例えば、白地の用紙に対して、黒、マゼンタ等、白
以外のインクでドットを印刷した印刷物の印刷部分の明
暗レベルを表す数値データを図１の装置によりフレーム
メモリ４に記憶した場合、フレームメモリの各画素に記
憶された明暗レベルを示す数値データはドットの部分の
画素については白地を撮影した部分の画素よりも小さい
数値となる。従って、原画像の明暗レベルを表す数値デ
ータからフレームメモリ４内のドットに該当する画素を
抽出するためには、しきい値を決めてフレームメモリ４
上の各々の画素の明暗レベルを表す数値データとしきい
値を比較し、画素の明暗レベルを表す数値データがしき
い値以上の時は該画素の明暗レベルを表す数値データを
最も明るい値、例えば２５５に変更する。また、該画素
の明暗レベルを表す数値データがしきい値より小さいと
きは該画素上の明暗レベルを表す数値データが最も暗い
値、例えば０に変更する。この二値化処理によりドット
を印刷した部分はフレームメモリ４において明暗を示す
数値データが最も暗い値の画素の集まりで表される。

【００１３】図３はインクジェットプリンタ等で印刷し
た印刷物５３を画像入力用カメラ１で撮影し、ビデオ信
号をＡ／Ｄ変換部２によって明暗を示す数値データに変
換後フレームメモリ４上に記憶し、前記二値化処理を行
なった後の状態を示している。ドット８、９、１０、１
１は、図１４のインクジェットプリンタの印刷素子の往
路に印刷されたドット８’、９’、１０’、１１’対応
しており、ドット１２、１３、１４、１５は印刷素子の
復路に印刷されたドット１２’、１３’、１４’、１
５’に対応している。

【００１４】二値化処理を行なった結果、ドットを構成
する画素の集まりはその明暗を示す数値データが最も暗
い値になっており、それ以外の背景部分の画素はその明
暗を示す数値データが最も明るい値になっている。通
常、プリンタにおいてはドット９、１０、１１、１２、
１３、１４、１５は列方向に一直線に並ぶのが理想的で
あるが、図３はインクジェットプリンタの印刷素子のイ
ンクの発射タイミングのずれにより往路の列方向のドッ
ト８、９、１０、１１の並びと、復路の列方向のドット
１２、１３、１４、１５の並びに行方向のずれδが生じ
た状態を示している。本実施例では印刷素子の水平方向
の移動により往路と復路でそれぞれ用紙の送り方向に印
刷されたドットの並びをそれぞれ列方向の直線として扱
い、往路の直線と復路の直線の間隔を測定する手順を図
４から図１３を用いて以下に記す。

【００１５】図４は円形形状のドット１６をフレームメ
モリ４上で明暗を示す数値データが最小値となる画素を
黒、明暗を示す数値データが最大値となる画素を白の２
値の画像として表したものであり、ドット１６は明暗を
示す数値データが最小値の画素の集まりで表現されてい
る。図３の各々のドット８、９、１０、１１、１２、１
３、１４、１５もドット１６のごとき形で表される。本
発明の実施例ではドットの並びを直線として認識するた
めの前処理として、フレームメモリ４上の二値化された
画素で表されるドット一つ一つの中心位置に当たる画素
の座標値を取得する。

【００１６】図５は、図４のフレームメモリ４の原点の
画素ＧからＸ軸の追跡方向１７に沿って１画素単位で明
暗を示す数値データを調べ、その最小値が最初に検出さ
れる画素１８からドットの外形の認識を開始し、図６に
示す８近傍の画素を反時計周りに調べ、白から黒に変わ
った時、黒になる画素を次の基準にする。この手順を繰
り返してドット１６の外周部の画素をたどり、外周の軌
跡１９に示すようにやがて画素１８の所に戻る。開始画
素１８に戻った時点で各外周部の画素で囲む形状を一つ
のドットとして認識し、外周部の各画素のフレームメモ
リ４上の番地を座標値として保存する。

【００１７】図７は上記手順により、一つのドットと認
識した画素の集まりにドット番号を付け、図５の処理で
たどった外周上の各画素のフレームメモリ４上のＸ，Ｙ
座標値を登録するためのデータ型を示したものである。

【００１８】図７に示したデータ型で一つのドットを登
録後、更に別のドットを検索するために黒い画素を検索
する。検索された画素が登録済みのドットの内部に含ま
れていない場合には、図５、図６に示した手順同様にド
ットの外周部をたどり、ドットを登録する。この手順を
繰り返して２値化した画像上のドット全てを検索し、検
索順の通し番号となるドット番号を付け、外周部分の画
素のＸ、Ｙ座標値を登録する。

【００１９】図８は検出したあるドットの中心画素を求
める処理のフローチャートである。該フローチャートで
はステップ２６からステップ２９においてドットの行方
向の両端の画素の座標値及びドットの列方向の両端の座
標値を取得し、各々の平均を計算した位置に該当する画
素をドットの中心とする。本発明においてドットの中心
を仮定する方法は前記の方法に限定されない。例えば、
ある一つのドットを構成するＭ個の画素について

【００２０】

【数１】

【００２１】がドットの重心を表す座標値となり、この
重心となる画素をドット形状の中心画素としてもよい。

【００２２】図９、図１０は図３で示したドット８、
９、１０、１１までと、ドット１２、１３、１４、１５
までをそれぞれ別々の直線を表すグループとして扱うた
め、各々のドットの中心の画素間の行方向の距離の制限
値εＸと列方向の距離の制限値εＹを設定し区別する処
理を示したフローチャートである。図９は行方向の近傍
チェックにより同一直線を構成するドットの候補を抽出
する処理を示しており、図１０は図９による行方向の近
傍チェックの結果をもとに列方向に隣合っているドット
の中心画素間距離が近傍εＹ内に納まっているかをチェ
ックし、同一直線を表すドットのグループ分けを完了す
る処理を示している。

【００２３】図３のドット８、９、１０、１１、１２、
１３、１４、１５は、図４、図５、図６で示した手順に
従い各ドットの認識を実行することによって、フレーム
メモリの最上部にあるドット８から最下部にあるドット
１５までが順に認識され、例えば１から８までの通し番
号をつけて図７で示したデータ型に登録される。図９で
は図８の手順、あるいは重心の算出によって求めた中心
画素の座標値をそれぞれ

【００２４】

【数２】

【００２５】とした場合、ドット８の中心のＸ座標値Ｘ
mid(1)を基準にしてステップ３３により他のドットの中
心の画素のＸ座標値との距離を計算し、行方向のドット
間距離の制限値εＸ内に納まっているかどうかをチェッ
クすることによって、ドット８とそれ以外のドットがと
りあえず行方向については同一の直線を構成するドット
のグループとなる条件を満たしているかどうか判定でき
る。ステップ３５の配列Ｐの各要素にはドット８と同じ
グループとなる可能性のあるドットのドット番号を登録
する。ドット８自身の通し番号もステップ３２によりあ
らかじめ登録しておく。

【００２６】本実施例では、中心の画素間の行方向の近
傍εＸにより、ドット９、ドット１０、ドット１１のド
ット番号が配列Ｐに登録され、ドット１２、ドット１
３、ドット１４、ドット１５についてはステップ３６に
よりドット８で表される直線とは別の直線を表すグルー
プとしてドット番号を配列Ｑに登録する。ステップ３８
により全てのドットについてチェックを終了したと判定
した時点で、行方向の中心の画素間の距離のチェックを
終了する。

【００２７】引き続き図１０では図９の処理によってド
ット８と同じグループになる可能性のあるドットの通し
番号を記憶した配列Ｐを使用し、ステップ４１により行
方向で隣合っているドットどうしの中心の画素間の距離
を計算し、列方向の距離の制限値εＹ内に納まっている
かどうかをチェックする。εＹ内に納まっている場合は
ステップ４２において図１１に示したデータ型により同
じグループのドット番号を記憶する。εＹ内に納まって
いない場合はステップ４３によりグループ番号をインク
リメントし、新たなグループとして図１１に示したデー
タ型によりドット番号を順次記憶する。

【００２８】図９、図１０による一連の処理によってド
ット８、９、１０、１１までを同じグループとして認識
する。また図９の処理においてドット８とは同じグルー
プになる可能性がないと判定されたドットについては配
列Ｑに記憶された一番小さいドット番号のドットを前記
のドット８のごとき基準とし、配列Ｑに登録されたドッ
トの範囲において行方向及び列方向の近傍チェックを再
度実行する。この手順を繰り返すことによってフレーム
メモリ４上のドットを完全にグループ分けすることがで
きる。本実施例の図３の場合ではドット８、９、１０、
１１とドット１２、１３、１４、１５の２つのグループ
に分かれる。

【００２９】図１２は、ドット８、９、１０、１１まで
のグループとドット１２、１３、１４、１５までのグル
ープに対しフレームメモリ４上の座標系となるＸ軸、Ｙ
軸に平行な線分をそれぞれ一辺として外接する長方形４
６、長方形４７の内部における列方向の各画素の明暗を
示す数値データの和の行方向の分布図である。

【００３０】この場合、ドットを構成している画素は明
暗を示す数値データが最小値であるため、直線を表すド
ットのグループにおいて明暗を示す数値データの列方向
の和が小さくなるほど、その列に掛かっているドットの
割合が多いと判断できる。そこで明暗を示す数値データ
の列方向の和が極小となる画素のＸ座標値を該ドットの
グループが表す直線の幅の中心と判断する。

【００３１】図１３は図１２に示した列方向の数値デー
タの和の行方向の分布による線幅の中心検出のプログラ
ム処理を示したフローチャートであり、ステップ４９に
より隣合うＸ座標値での和を比較し、数値データの和が
減少から増加に転ずる位置のＸ座標値を検出しステップ
５１により線幅の中心とする。

【００３２】本実施例においては、図１２に示した座標
系で列方向に並んだドットの場合には、グループ化した
各々のドットの中心座標値

【００３３】

【数３】

【００３４】のうち、グループごとのＸ座標値の平均値
をドット列が表す線幅の中心とすることもできる。

【００３５】以上のような手法により図１２に示したド
ットのグループが示す各々の直線の線幅の中心を求めて
線間距離を測定し、インクジェットプリンタのインクが
適切なタイミングで印刷素子から発射されているかいな
いかを知ることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明により、従来ルーペ等の測定器を
用い目視によって行なっていたずれの測定を自動的かつ
定量的に測定し検査することができるためプリンタの保
守、調整を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による評価方法を実施するための装置
の構成図

【図２】 画像の明暗を示す数値データを記憶するフレ
ームメモリの概念図

【図３】 しきい値により二値化した列方向のドットの
並び

【図４】 フレームメモリ上のドットの状態

【図５】 ドットの外周追跡のフローチャート

【図６】 画素の８近傍のチェック方向

【図７】 ドット番号とドット外周部の画素の座標値を
格納するデータ型

【図７】 ドットの中心画素を仮定する処理のフローチ
ャート

【図９】 ドットの並びの行方向のグループ分け処理の
フローチャート

【図１０】 ドットの並びの列方向のグループ分け処理
のフローチャート

【図１１】 ドットを同じ直線を表すグループごとに登
録するデータ型

【図１２】 同じ直線を表すドットのグループが内接す
る長方形の内部において列方向の各画素の明暗を示す数
値データの和を行方向に示した分布図

【図１３】 同じ直線を表すドットのグループが表現す
る直線の線幅の中心検出処理を示したフローチャート

【図１４】 往路と復路でそれぞれ列方向のドットを印
刷した印刷物

【符号の説明】

１は画像入力用カメラ、２はＡ／Ｄ変換部、３は画像処
理プログラム用メモリ、４はフレームメモリ、５はＣＰ
Ｕ、６は出力装置、７はキーボード、８〜１６はドッ
ト、１７は一画素単位の明暗を示す数値データのチェッ
ク方向、１８はドット１６の外周追跡の開始画素、１９
はドット１６の外周追跡の軌跡、２０〜２２はステッ
プ、２３はドットの外周追跡のキーの画素、２４はキー
の画素２３の８近傍のチェック方向、２５は画素、２６
〜４５はステップ、４６はドットグループに外接してＸ
軸、Ｙ軸各々に平行な線分を一辺とする長方形、４７は
ドットグループに外接してＸ軸、Ｙ軸各々に平行な線分
を一辺とする長方形、４８〜５２はステップ。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による評価方法を実施するための装置
の構成図

【図２】 画像の明暗を示す数値データを記憶するフレ
ームメモリの概念図

【図３】 しきい値により二値化した列方向のドットの
並び

【図４】 フレームメモリ上のドットの状態

【図５】 ドットの外周追跡のフローチャート

【図６】 画素の８近傍のチェック方向

【図７】 ドット番号とドット外周部の画素の座標値を
格納するデータ型

【図８】 ドットの中心画素を仮定する処理のフローチ
ャート

【図９】 ドットの並びの行方向のグループ分け処理の
フローチャート

【図１０】 ドットの並びの列方向のグループ分け処理
のフローチャート

【図１１】 ドットを同じ直線を表すグループごとに登
録するデータ型

【図１２】 同じ直線を表すドットのグループが内接す
る長方形の内部において列方向の各画素の明暗を示す数
値データの和を行方向に示した分布図

【図１３】 同じ直線を表すドットのグループが表現す
る直線の線幅の中心検出処理を示したフローチャート

【図１４】 往路と復路でそれぞれ列方向のドットを印
刷した印刷物

【符号の説明】 １は画像入力用カメラ、２はＡ／Ｄ変換部、３は画像処
理プログラム用メモリ、４はフレームメモリ、５はＣＰ
Ｕ、６は出力装置、７はキーボード、８〜１６はドッ
ト、１７は一画素単位の明暗を示す数値データのチェッ
ク方向、１８はドット１６の外周追跡の開始画素、１９
はドット１６の外周追跡の軌跡、２０〜２２はステッ
プ、２３はドットの外周追跡のキーの画素、２４はキー
の画素２３の８近傍のチェック方向、２５は画素、２６
〜４５はステップ、４６はドットグループに外接してＸ
軸、Ｙ軸各々に平行な線分を一辺とする長方形、４７は
ドットグループに外接してＸ軸、Ｙ軸各々に平行な線分
を一辺とする長方形、４８〜５２はステップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力用カメラと画像の解析部分より
   構成される画像処理装置において、読み込んだ検査対象
   となる印刷物において印刷用紙の送り方向、すなわち列
   方向に並んだ複数のドット各々の中心位置を求めて、列
   方向に隣りあって並ぶドットの中心間の距離が所定の範
   囲に納まっているドット列を一つのグループとし、該グ
   ループを構成するドット列を一本の直線とみなして、線
   幅、線間隔を測定、評価することを特徴とする印字品質
   検査方法。
2. 【請求項２】 印刷用紙の送り方向、すなわち列方向に
   インクの発射元となるＮ個の印刷素子を有し、該印刷素
   子を印刷用紙の行方向に沿って往復移動させ、移動の過
   程で列方向に沿ってＮ個のドットを印刷する印刷装置の
   印刷品質を検査方法であって、印刷用紙上のドットを２
   個以上ＣＣＤ素子上に撮像しその明暗状態をフレームメ
   モリ上に記憶し、各ドットを構成する画素のフレームメ
   モリ上の座標値を用いて各ドットの中心位置を求め、こ
   れらの中心位置間のＸ方向及びＹ方向の距離の差が所定
   の範囲に収まっている各ドットを同一直線を構成するド
   ットの組であると判断し、そのドットの組ごとにフレー
   ムメモリ上において、その列方向について１画素単位の
   明暗のレベルを表す数値データの和を演算し、その和が
   最小となる列位置を求め、該列位置をこのドットの組が
   構成する直線の中心とみなし、前記Ｎ個のドットが構成
   する図形を前記の直線とみなすことを特徴とした印刷品
   質検査方法。