(57)【要約】【課題】文字の解像度が足りなくて、個々の文字検出ができない場合でも、その印刷状態の良否を判別できるようにする。【解決手段】撮像手段によって撮像された撮像画像から第１の文字列を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された第１の文字列を認識する認識手段と、この認識手段によって認識された第１の文字列の認識結果と印刷データとを照合して第１の文字列の印刷状態の良否を判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段によって第１の文字列の印刷状態が良好であると判定されるのに基づいて該第１の文字列との相対的な位置関係から第２の文字列の検査領域を決定する決定手段と、この決定手段によって決定された検査領域内を解析し、該検査領域内の第２の文字列に対する印刷状態の良否を判定する第２の判定手段とを具備する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷データに基づいて第１の文字列、及びこの第１の文字列よりもサイズを小とする第２の文字列が印刷された媒体の印刷面を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された撮像画像から前記第１の文字列を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された前記第１の文字列を認識する認識手段と、
この認識手段によって認識された前記第１の文字列の認識結果と前記印刷データとを照合して第１の文字列の印刷状態の良否を判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段によって前記第１の文字列の印刷状態が良好であると判定されるのに基づいて該第１の文字列との相対的な位置関係から前記第２の文字列の検査領域を決定する決定手段と、
この決定手段によって決定された検査領域内を解析し、該検査領域内の前記第２の文字列に対する印刷状態の良否を判定する第２の判定手段と
を具備することを特徴とする印刷検査装置。
【請求項２】
前記第１の文字列は、個人ごとのパーソナルな情報を記載する個別情報で、
前記第２の文字列は、記載内容の項目を表す微小文字からなる項目情報であることを特徴とする請求項１記載の印刷検査装置。
【請求項３】
前記第２の判定手段は、第２の文字列の縦軸と横軸に対する射影データを計測し、この計測された射影データに基づいて印刷状態の良否を判定することを特徴とする請求項２記載の印刷検査装置。
【請求項４】
前記第２の判定手段は、第２の文字列ひとくくりを標準パターンと照合することにより、印刷状態の良否を判定することを特徴とする請求項２記載の印刷検査装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、エリアセンサ（或いはラインセンサ）を有する検査カメラであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の印刷検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、印刷検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単色または複数色で例えばID証の人物写真、文字情報などを印刷する印刷装置のひとつに中間転写フィルム（中間転写媒体）を用いる中間転写方式のものが知られている。この印刷装置は、印刷部のユニットと、転写部のユニットと、両ユニットを跨るように配置されて中間転写フィルムを搬送する中間転写フィルム搬送部とを備えて構成されている。
【０００３】
印刷部はサーマルヘッドとインクリボンを有し、転写部はヒートローラとバックアップローラを有している。中間転写フィルム搬送部はフィルム搬送ローラ及びフィルム搬送ローラに中間転写フィルムを固定するためのクランパ及びクランパ開閉手段を有している。
【０００４】
印刷時には、中間転写フィルムが印刷部に搬送されるとともに、サーマルヘッドが印刷情報に基づいて発熱する。これにより、インクリボンのインクが溶融されて中間転写フィルムの表面に人物写真、文字情報等の印刷情報が印刷される。この印刷情報が印刷された中間転写フィルムは、クランプ搬送されて転写部のヒートローラとバックアップローラとの間に送られる。
【０００５】
一方、このときには、転写面が中間転写フィルムに対向する状態で、通帳等の被転写媒体がヒートローラとバックアップローラとの間に送りこまれる。この状態からヒートローラが回転されて中間転写フィルム及び被転写媒体がバックアップローラに押し付けられるとともに加熱され、印刷情報が被転写媒体の表面に転写される。
【０００６】
中間転写フィルムは長尺の機材フィルムと、この基材フィルム上の塗布された転写層とにより構成され、転写部においては転写層上に印刷された印刷情報が転写層とともに被転写媒体に転写される。
【０００７】
ところで、印刷されるID証の文字情報は、例えば記載内容の項目を表す文字列が微小文字によって記述される項目情報と、個人ごとのパーソナルな情報を記載する個別情報とからなる。
【０００８】
個別情報は各々の人に対する個別の情報となるが、項目情報は記載内容に変更がない限り、全ての人に共通な文字が微小文字によって印刷される。
【０００９】
このようなID証の印刷において、印刷不良の有無を検査するための検査処理が行われる。例えば印刷面をエリアセンサ、またはラインセンサなどで撮像し、得られた撮像画像に対して文字読取を行う。文字読取は一般的に文字検出処理と文字認識処理の組み合わせにより実現される。
【００１０】
文字検出処理は例えば撮像された画像を大津の方法[1]により閾値を求め、当該閾値により背景が0、文字が1の２値画像に変換される。
【００１１】
[1] 大津展之，判別および最小２乗規準に基づく自動しきい値選定法，電子通信学会論文誌D，J63-D-4 (1980-4), 349-356。
【００１２】
２値画像において、0または1が連続する画素に同じ番号を割り振るラベリング処理により連結領域を検出し、同じ番号が振られた領域のサイズを解析して文字を検出する。
【００１３】
検出された文字画像は１文字ごとに標準パターンと照合され、文字認識が行われる。従来、光学的に文字を読み取る文字認識装置において、個々の文字パターンを認識する実用的な手法としては、パターンマッチングや構造解析法などが使われている。
【００１４】
パターンマッチングの基本的な概念は辞書と呼ばれる標準パターンと照合し、一致の度合いを類似度という尺度で求める。
【００１５】
一方、構造解析法は文字の構造そのものを解析する手法であり、文字の輪郭や芯線から特徴を記述し、辞書と照合する。
【００１６】
これらの文字認識の手法、ならびに文字認識の手順、文字の検出手法などについてはパターン認識／森健一監修／コロナ社の第２章に詳しく述べられている。
【００１７】
このような文字認識の手法により読み取られた文字情報が印刷に用いられた文字情報を答情報として一致すれば、印刷された内容は正しいと判定できる。もし読み取られた文字情報と印刷に用いられた文字情報が一致しなければ、印刷された文字に欠けや汚れなど、何らかの印刷不良が生じていると判定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１０−４９６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記したように、ID証の印刷検査装置において、文字認識と答情報との照合により印刷内容の正常、異常を判定することができる。
【００２０】
しかしながら、このような手法で検査可能な文字は文字画像に一定の解像度がなければ検出も認識も行えない。
【００２１】
例えば、前述のID証における項目情報などは文字自体が微小であり、文字の解像度が足りないため、個々の文字検出が行えないため、印刷不良の有り無しが検査できないという問題が生じる。
【００２２】
そこで、この実施の形態では、文字の解像度が足りなくて、個々の文字検出ができない場合でも、その印刷状態の良否を判別できる印刷検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するため、本実施の形態は、印刷データに基づいて第１の文字列、及びこの第１の文字列よりもサイズを小とする第２の文字列が印刷された媒体の印刷面を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された撮像画像から前記第１の文字列を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された前記第１の文字列を認識する認識手段と、この認識手段によって認識された前記第１の文字列の認識結果と前記印刷データとを照合して第１の文字列の印刷状態の良否を判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段によって前記第１の文字列の印刷状態が良好であると判定されるのに基づいて該第１の文字列との相対的な位置関係から前記第２の文字列の検査領域を決定する決定手段と、この決定手段によって決定された検査領域内を解析し、該検査領域内の前記第２の文字列に対する印刷状態の良否を判定する第２の判定手段とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施の形態である印刷装置を示すブロック図。
【図２】図１の中間転写部を示す概略的構成図。
【図３】図２の転写部の動作を示す図。
【図４】図３の転写動作によって印刷情報が媒体に転写される状態を示す図。
【図５】図４で転写された転写情報を示す図。
【図６】図１の画像処理CPUの構成を示すブロック図。
【図７】図１の印刷装置の印刷動作及び印刷検査動作を示すフローチャート。
【図８】図６の画像処理CPUで検出された第１の文字列領域及び第２の文字列の検査領域を示す図。
【図９】ラベリング処理を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、一実施の形態である印刷装置を示す概略的構成図である。
【００２７】
印刷装置は、中間転写部１、印刷不良判定部２、及び印刷制御部３によって構成されている。
【００２８】
中間転写部１は、本装置の中心を成す中間転写印刷を行なうユニットである。
【００２９】
印刷不良判定部２は、中間転写部１から得られた印刷面の撮像画像を解析し、印刷面の良／不良を判定するものである。
【００３０】
印刷制御部３は、印刷不良判定部２から得られた良／不良の判定結果により転写動作の制御を行なうものである。例えば、判定結果が不良であれば印刷動作を停止するなどの制御を行うものである。
【００３１】
図２は、上記した中間転写部１を示す構成図である。
【００３２】
中間転写部１は機能的に情報印刷部（以降、印刷部と略す）１４Ａとオーバーコート転写部（以降、転写部と略す）１４Ｂとによって構成されている。
【００３３】
印刷部１４Ａはサーマルヘッド２１を備え、このサーマルヘッド２１には溶融インクリボン２４が対向されている。溶融インクリボン２４の両端部は送りローラ２４ａと巻取りローラ２４ｂに巻回されている。また、サーマルヘッド２１には溶融インクリボン２４及び中間転写フィルム２３を介してプラテンローラ２２が対向されている。中間転写フィルム２３の両端部は送りローラ２３ａと巻取りローラ２３ｂに券回されているとともに、その中途部は駆動ローラ２６、テンショナ２７、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃに掛け渡されている。
【００３４】
この印刷部１４Ａでは、中間転写フィルム２３と溶融インクリボン２４によって中間転写フィルム２３の受像兼接着層表面に情報等を印刷する熱溶融転写印刷方式が用いられる。熱溶融転写方式の特徴としては画像耐久性が高いこと、インク材料に機能性材料を適用することが比較的容易なこと（例えば蛍光顔料、アルミ蒸着薄膜）などがあり、偽造防止を目的とする印刷物に適している。
【００３５】
サーマルヘッド２１としては中間転写フィルム２３の搬送方向に対し垂直に配置されるニアエッジ、またはコーナエッジタイプのライン状のヘッドが用いられ、熱時剥離による印刷を行うことが望ましい。
【００３６】
中間転写フィルム２３を搬送する駆動力は、一般的にプラテンローラ２２に駆動機構を設けることが多いが、硬度と平滑性から中間転写フィルム２３とプラテンローラ２２の摩擦係数が上がらず、また安定しない場合がある。このため、プラテンローラ２２の下流側（後述するヒートローラ２５側）直近に上記した駆動ローラ２６が設けられている。
【００３７】
中間転写フィルム２３は駆動ローラ２６に対して出来るだけ巻付き角が大きいほうが良い。実施例では９０°から１３０°の巻付角が得られるように上記テンショナ２７が配置されている。テンショナ２７には図示しないバネ機構が設けられ、限られた可動範囲内で中間転写フィルム２３にテンションを付与して駆動ローラ２６と中間転写フィルム２３が常に適切に接触する状態を作り出している。駆動ローラ２６は５相ステッピングモータ、タイミングベルト、プーリによる減速機構の組み合わせにより回転駆動され、中間転写フィルム２３を正確に搬送できるようになっている。
【００３８】
一方、転写部１４Ｂは、円周の一部にフラット面２５ａを有する金属製のヒートローラ２５と、このヒートローラ２５に中間転写フィルム２３を介して対向されるバックアップローラ２９を備えている。ヒートローラ２５はＤＣサーボモータもしくはステッピングモータなどにより正確に一定速度で駆動可能になっている。バックアップローラ２９は支持レバー３５の一端部側に回動自在に取り付けられている。支持レバー３５は中途部が回動自在に支持され、他端部側がコイルバネ３６によって下方に弾性的に押し下げられている。この押し下げにより、バックアップローラ２９がヒートローラ２５に圧接されるようになっている。ヒートローラ２５とバックアップローラ２９との間に送り込まれる中間転写フィルム２３の送り込み方向上流側には、マーク検知センサ３０が設けられている。
【００３９】
また、転写部１４Ｂには、媒体３１をヒートローラ２５とバックアップローラ２９との間に搬送するための搬送機構３７が設けられている。搬送機構３７は媒体３１を挟持搬送する搬送ローラ対３８ａ〜３８ｃ、搬送される媒体３１をガイドする搬送ガイド３９ａ，３９ｂを備えている。
【００４０】
次に、上記したように構成される中間転写印刷装置の印刷転写動作について図２〜図４に基づいて説明する。
【００４１】
印刷開始の指示がだされることにより、送りローラ２３ａから中間転写フィルム２３が繰り出されるとともに、媒体３１が取り込まれる。繰り出された中間転写フィルム２３はそのホログラム位置マークがマーク検知センサ２８によって検知され、その検知結果に基づいて印刷開始位置に位置決め制御される。この状態からサーマルヘッド２１が印刷情報に基づいて発熱し、中間転写フィルム２３の所定位置に後述するID証の人物写真、文字情報等の印刷情報が印刷される。
【００４２】
この印刷される情報はＹ，Ｍ，Ｃの三原色に加えて黒の４色重ね合わせによるカラー印刷である。これら複数色の重ね合わせ印刷は、中間転写フィルム２３がサーマルヘッド２１を色数と同じ回数往復することで、重ね合わせ印刷が行われる。また、印刷される情報は、反転画像であるという特徴がある。なお、印刷色は上記４色に加えて、蛍光顔料を含んだインクなど機能性インクを付与してもよい。
【００４３】
一方、媒体３１は図３（ａ）に示すように取込み搬送され、図３（ｂ）に示すようにヒートローラ２５に対して位置決めされる。この位置決め後、中間転写フィルム２３と媒体３１はヒートローラ２５の回転と共に重ね合わされ、図３（ｃ）に示すように搬送と同時に加圧、加熱される。こののち、図４に示すように中間転写フィルム２３のベース層３８ａが媒体３１に対して６０°〜１１０°の角度をもって引き上げられ、印刷情報（色剤としてのインク）３８ｂと受像兼接着層３８ｃとホログラム層３８ｄの転写が完了する。転写が完了した媒体３１は、図３（d）に示すようにそのまま排出されたり、あるいは次の機構部に搬送されることになる。
【００４４】
図５は、上記したように媒体３１に転写されるID証５２の人物写真５３、及び文字情報５４を示すものである。
【００４５】
文字情報５４は、例えば記載内容の項目を表す文字列が微小文字によって記述される第２の文字列としての項目情報５５と、個人ごとのパーソナルな情報を記載する第１の文字列としての個別情報５６とからなる。個別情報５６は各々の人に対する個別の情報となるが、項目情報５５は記載内容に変更がない限り、全ての人に共通な文字が微小文字によって印刷される。
【００４６】
ところで、上記した転写部１４Ｂには、図２に示すように、媒体３１を挟持搬送する搬送ローラ対３８ｃの搬出側に位置してエリアセンサ（或いはラインセンサ）を有する撮像手段としての検査カメラ４０が設けられている。この検査カメラ４０により媒体３１に転写されている印刷面が撮像され、その撮像画像が取得されるようになっている。そして、この取得された撮像画像は、上記した印刷不良判定部２に送信されるようになっている。
【００４７】
また、印刷不良判定部２には、図１に示すように、Ａ／Ｄ変換部４１、画像メモリ４２、及び画像処理ＣＰＵ４３が配設されている。検査カメラ４０によって取得された撮像画像は、Ａ／Ｄ変換部４１及び画像メモリ４２を介して画像処理ＣＰＵ４３に送信されるようになっている。
【００４８】
画像処理ＣＰＵ４３は、図６に示すように構成されている。
【００４９】
即ち、画像処理ＣＰＵ４３は、検出手段４５、認識手段４６、第１の判定手段４７、及び決定手段４８、さらに第２の判定手段４９を有して構成されている。
【００５０】
検出手段４５は、検査カメラ４０よって撮像された印刷面の画像から十分検出、認識対象となりうる解像度を有する第１の文字列としての個別情報５６を検出するものである。
【００５１】
認識手段４６は、検出手段４５によって検出された個別情報５６を認識するものである。
【００５２】
第１の判定手段４７は、認識手段４６によって認識された個別情報５６の認識結果と、予め印刷に要するため与えられた文字コード（印刷データ）を答情報として照合して個別情報５６の印刷状態の良否を判定するものである。
【００５３】
決定手段４８は、第１の判定手段４７によって個別情報５６の印刷状態が良好であると判定されるのに基づいて該個別情報５６との相対的な位置関係から第２の文字列としての項目情報５５の検査領域を決定するものである。
【００５４】
第２の判定手段４９は、決定手段４８によって決定された検査領域内を解析し、該検査領域内の微小な第２の文字列である項目情報５５に対する印刷状態の良否を判定するものである。
【００５５】
次に、図７に示すフローチャートを用いて印刷動作、及び印刷不良判定部２の動作について説明する。
【００５６】
まず、印刷開始するか否かが判別され（ステップＳＴ１）、印刷を開始する場合には、中間転写フィルム２３に印刷が開始されるとともに、媒体３１の取り込みが開始され（ステップＳＴ２）、ついで、中間転写フィルム２３に印刷された印刷情報（ID証５２の人物写真５３、及び文字情報５４）が媒体３１に熱転写される（ステップＳＴ３）。
【００５７】
印刷情報が熱転写された媒体３１は検査カメラ４０で撮像され、印刷面の撮像画像が取得される（ステップＳＴ４）。撮像された画像データは例えば１画素あたり０〜２５５の値をもつモノクロ濃淡画像データである。この画像データは平滑化によりノイズ軽減される（ステップＳＴ５）。大津の方法はこのような濃淡画像に対して、背景と文字を切り分ける最適な閾値を求めることができる。例えば閾値未満を１、閾値以上を０に切り分けることで、文字と背景が０と１に分けられた２値画像を生成する（ステップＳＴ６）。
【００５８】
このような２値画像に対して、例えば１でつながる領域に同じ番号を振付けるラベリング処理が行われる。ラベリング処理は、図９に示すように同じ番号を付けた領域に外接する矩形の座標とサイズを同時に求めることができる。文字らしい大きさを有する連結領域を選出することにより、文字検出を行なう（ステップＳＴ７）。文字検出の方法はラベリングによる連結領域の検出以外にも、２値画像の横軸、縦軸射影の解析によって文字を検出する方法もある。
【００５９】
検出された文字画像は例えば標準パターンと照合されて文字コードに変換されて認識処理され（ステップＳＴ８）、ついで、変換された文字コードと予め印刷に要するため与えられた文字コードを答情報として照合することにより（ステップＳＴ９）、文字印刷の良、不良を判定する（ステップＳＴ１０）。
【００６０】
照合結果が不一致（印刷不良）の場合には、アラームを鳴らして一旦印刷動作を停止する（ステップＳＴ１１）。
【００６１】
照合結果が一致（印刷良好）した場合には、検出された個別情報５６を表示する第１の文字列に対する位置情報から図８に示すように、相対的に項目情報５５を表示する第１の文字列の検査領域５８を決定する（ステップＳＴ１２）。そして、この決定された検査領域５８内において連結領域の解析を行い（ステップＳＴ１３）、項目情報５５の印刷に対する良、不良を判定する（ステップＳＴ１４）。
【００６２】
項目情報５５の印刷に対する良、不良を判定する一つの方法は、２値画像の射影を計測し、そのパターンを標準の射影パターンと照合することにより、項目文字の印刷に対する印刷抜けや印刷欠けを検出することである。
【００６３】
また別の方法としては、一塊の文字列パターンをそのままパターンマッチングすることにより、類似度値という評価値でもって項目文字の正当性を評価することができる。
【００６４】
ステップＳＴ１４で、項目情報５５の印刷が不良であると判定された場合には、ステップＳＴ１１に戻ってアラームを鳴らして一旦印刷動作を停止する。照合結果が一致（印刷良好）した場合には、正常に排出する（ステップＳＴ１５）。
【００６５】
上記したように、この実施の形態によれば、個々の文字としては解像度が不足して検出と認識を行うことができない微小な項目情報５５に対して、十分検出、認識対象となりうる解像度を有する個別情報５６との相対的な位置関係から項目情報５５の第２の文字列としての位置を検出し、項目情報５５の個々の文字としてではなく、一塊の文字列として特徴抽出を行うため、微小な項目情報５５に対する印刷の良、不良を判定することができるという利点を有する。
【００６６】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
３１…媒体、４０…検査カメラ（撮像手段）、４５…検出手段、４６…認識手段、４７…第１の判定手段、４８…決定手段、４９…第２の判定手段、５５…項目情報（第２の文字列）、５６…個別情報（第１の文字列）、５８…第２の文字列の検査領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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