(57)【要約】媒体の送りむらに起因する撮像データの歪みを抑制し、かつ、媒体搬送方向における印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足に起因する印刷画像の解析精度の劣化を抑制し得る印刷装置、画像解析方法、プログラム、及び画像解析装置を提供する。印刷を行う印刷部（３０）、搬送部の搬送経路に配置された撮像装置を備え、印刷画像を撮像する撮像部（４０）、撮像データを解析する解析処理部、及び搬送部の位置、又は位相を表すタイミング信号を出力する計測部（２４）を備え、撮像データに対してタイミング信号のパルス数の積算値を付加し、タイミング信号の積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す。
2019065579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体搬送方向に沿って媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部を用いて搬送される媒体に印刷を行う印刷部と、
前記搬送部の搬送経路に配置された撮像装置を備え、前記印刷部を用いて媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像部と、
前記印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、前記印刷画像を前記媒体搬送方向について複数の領域に分割し、前記領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて、前記撮像部の撮像を制御する撮像制御部と、
前記撮像部を用いて印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理部と、
前記搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、前記撮像部の撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が前記撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測部と、
前記タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得部と、
を備え、
前記撮像制御部は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、前記撮像タイミングに対応する前記積算値を付加し、
前記解析処理部は、前記積算値を用いて、前記撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す印刷装置。
【請求項２】
前記解析処理部は、前記媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び前記高解像度化を施された撮像データと、前記印刷画像の基準画像との差分に基づき印刷画像の画像欠陥の有無を判定する画像検品を行う請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記解析処理部は、前記撮像データの一画素に対して、前記撮像データに付加された前記積算値に対応する数の画素を内挿補間する請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記搬送部の位置、又は位相を計測して得られた計測信号に内挿補間を施して、前記印刷部の印刷タイミングを表す印刷タイミングパルス信号を生成し、前記印刷タイミングパルス信号を前記印刷部へ送信する印刷タイミングパルス信号生成部を備え、
前記撮像制御部は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、前記印刷タイミングパルス信号のパルス数の積算値を付加し、
前記解析処理部は、前記印刷タイミングパルス信号のパルス数の積算値を用いて、前記撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記解析処理部は、前記撮像データに対して内挿補間処理を施す際に、前記計測信号を用いて前記印刷タイミングパルス信号を生成する際の前記内挿補間処理を用いる請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記計測部は、前記搬送部の位相、又は位置を表すパルス信号を含む前記計測信号を出力するエンコーダを備え、
前記印刷タイミングパルス信号生成部は、前記計測信号に対して内挿補間処理を施して、前記印刷タイミングパルス信号を生成する請求項５に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記印刷部を制御する印刷制御部を備え、
前記計測部は、原点信号を含む前記計測信号を出力するエンコーダを備え、
前記印刷タイミングパルス信号生成部は、前記原点信号と同期する前記印刷タイミングパルス信号を生成し、
前記印刷制御部は、前記原点信号と同期する前記印刷タイミングパルス信号を用いて、
前記印刷部を制御する請求項５又は６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記印刷部は、インクジェットヘッドを備え、
前記印刷タイミングパルス信号生成部は、印刷タイミングパルス信号として、前記インクジェットヘッドのジェッティングタイミングを表すジェッティングタイミングパルス信号を生成する請求項５から７のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記印刷部は、複数の前記インクジェットヘッドを備え、前記複数のインクジェットヘッドを用いて、前記複数のインクジェットヘッドのそれぞれの前記媒体搬送方向の位置を検出する第一テストパターンを印刷し、
前記解析処理部は、前記第一テストパターンの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施し、前記複数のインクジェットヘッドのそれぞれの前記媒体搬送方向の位置を検出する請求項８に記載の印刷装置。
【請求項１０】
前記印刷部は、前記媒体搬送方向と直交する媒体幅方向に沿って複数のヘッドモジュールを並べたインクジェットヘッドを備え、前記複数のヘッドモジュールを用いて、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれの前記媒体搬送方向の位置を検出する第二テストパターンを形成し、
前記解析処理部は、前記第二テストパターンの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施し、前記複数のヘッドモジュールのそれぞれの前記媒体搬送方向の位置を検出する請求項８又は９に記載の印刷装置。
【請求項１１】
前記撮像タイミング制御信号は、固定値の周期を有するパルス信号である請求項１から１０のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項１２】
印刷画像を検品する画像解析方法であって、
媒体搬送方向に沿って搬送される媒体に印刷を行う印刷工程と、
前記媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて、前記印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、前記印刷画像を前記媒体搬送方向について複数の領域に分割し、前記領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて撮像を制御して、前記印刷工程において媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理工程と、
前記媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、前記撮像工程における撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が前記撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測工程と、
前記タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得工程と、
を含み、
前記撮像工程は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、前記撮像タイミングに対応する前記積算値を付加し、
前記解析処理工程は、前記積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す画像解析方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
媒体搬送方向に沿って搬送される媒体に印刷を行う印刷機能、
前記媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、前記印刷画像を前記媒体搬送方向について複数の領域に分割し、前記領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて撮像を制御して、前記印刷機能を用いて媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像機能、
前記撮像機能を用いて印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理機能、
前記媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、前記撮像機能における撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が前記撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測機能、及び
前記タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得機能、を実行させ、
前記撮像機能は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、前記撮像タイミングに対応する前記積算値を付加し、
前記解析処理機能は、前記積算値を用いて、撮像タイミングごとの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施すプログラム。
【請求項１４】
非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記記録媒体に格納された指令がコンピュータによって読み取られた場合に、
媒体搬送方向に沿って搬送される媒体に印刷を行う印刷機能と、
前記媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、前記印刷画像を前記媒体搬送方向について複数の領域に分割し、前記領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて撮像を制御して、前記印刷機能を用いて媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像機能と、
前記撮像機能を用いて印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理機能と、
前記媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、前記撮像機能における撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が前記撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測機能と、
前記タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得機能と、を含む画像解析機能であって、
前記撮像機能は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、前記撮像タイミングに対応する前記積算値を付加し、
前記解析処理機能は、前記積算値を用いて、撮像タイミングごとの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す、画像解析機能をコンピュータに実現させる記録媒体。
【請求項１５】
媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて撮像され、かつ、媒体の搬送方向について印刷画像を複数の領域に分割した領域ごとの撮像タイミングにおいて、前記印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用して撮像された前記印刷画像の撮像データを取得する撮像データ取得部と、
前記撮像データ取得部を用いて取得した前記撮像データを解析する解析処理部と、
を備え、
前記撮像データ取得部は、前記撮像タイミングごとの撮像データに対して、媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、前記撮像装置の撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が前記撮像解像度を超えるタイミング信号のパルス数の積算値が付加された撮像データを取得し、
前記解析処理部は、前記積算値を用いて、前記撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す画像解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷装置、画像解析方法、プログラム、及び画像解析装置に係り、特に印刷画像の画像解析に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、良品と認められた見本印刷物に含まれる見本画像を読み取って得た見本画像情報と、検査対象画像を読み取って得た検査画像情報との差分値に基づいて、検査対象画像から特定方向のすじ状欠陥を抽出する画像評価装置が記載されている。【０００３】
特許文献２は、撮像手段を用いて印刷物を撮像して得られる検査画像を取得し、検査画像からすじ状の欠陥を抽出する画像検査方法が記載されている。【０００４】
特許文献３は、検査画像を読み取って得られる主走査方向に沿うプロファイルから、受光素子に対する検査画像の画素の重心位置を取得し、受光素子の受光中心に対するラインの重心位置のずれである位相差に基づき、受光素子に対する検査画像の画素ごとの主走査方向に沿う位置を特定する画像位置検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７９０９０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９３５０４号公報
【特許文献３】特開２０１３−０６９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シングルパス方式のインクジェットプリンタを用いた印刷工程において、媒体の搬送に搬送ドラム方式が適用される場合がある。搬送ドラムは、搬送ドラムの回転角度位相をモニタリングするエンコーダが取り付けられている場合がある。【０００７】
搬送ドラムの上部には、媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドが搭載される。ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを用いる場合、色ごとにインクジェットヘッドが備えられる。【０００８】
また、搬送ドラムを用いた媒体の搬送経路におけるインクジェットヘッドの下流側の位置には、インクジェットヘッドを用いて印刷した画像を撮像するインラインスキャナが搭載されている場合がある。【０００９】
［問題点］
上記の構成において、インラインスキャナと印刷工程の間には以下の問題点がある。【００１０】
〔１〕
媒体の送りむらに起因する、撮像データの媒体搬送方向の像構造歪みが発生する。搬送ドラムの回転には回転速度むらが生じている。一方、エンコーダ計測信号からジェッティングタイミングパルスを生成し、ジェッティングタイミングパルスを用いて、インクジェットヘッドのジェッティングタイミングを制御している。これにより、搬送ドラムの回転速度むらに起因する印刷むらの発生が抑制される。【００１１】
同様に、インラインスキャナを用いた撮像についても、エンコーダ計測信号に基づき媒体搬送方向の撮像タイミングを制御する場合、撮像データの媒体搬送方向の像構造歪みの発生を抑制し得る。【００１２】
ＣＣＤイメージセンサ、及びＣＭＯＳイメージセンサに代表される撮像素子を備えた撮像装置を使用する場合、水晶振動子等を用いて安価に生成される固定撮像周期パルスの生成を行うことが常用である。なお、ＣＣＤは、電荷結合素子を表すcharge coupled deviceの省略語である。ＣＭＯＳは、相補型金属酸化膜半導体を表す英語表記であるcomplementary metal-oxide semiconductorの省略語である。【００１３】
媒体搬送方向について、撮像ラインごとに撮像期間を変えた場合、撮像データにおける光学的な線形性が保証されなくなる。そうすると、印刷画像の濃度むら補正等の撮像データを用いた各種画像処理を適切に行うことが困難になる。したがって、エンコーダ計測信号に基づく媒体搬送方向の撮像タイミングの制御は、実用上採用することが困難である。【００１４】
なお、エンコーダ計測信号に基づく撮像開始タイミングの制御は可能である。エンコーダ計測信号に基づく撮像開始のタイミングの制御を採用する装置が知られている。撮像開始タイミングとは最初の撮像タイミングである。【００１５】
インラインスキャナを用いた撮像において、撮像データの媒体搬送方向の像構造歪みが発生する場合、撮像データの像構造歪みの影響を受けて、すじ検品等の撮像データの像構造の解析が必要な画像処理の性能が劣化する。媒体の搬送性能の装置の個体ばらつきに起因して、この問題の程度にもばらつきが生じ得る。この問題の技術的な解決が望まれる。【００１６】
〔２〕
媒体搬送方向について、印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足が生じ得る。【００１７】
ＣＣＤイメージセンサ、及びＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を備えた撮像装置を用いて撮像を行う場合、撮像素子が一定の光量を蓄積できない場合、良好な撮像データを得ることが困難である。その解決策として、撮像時の照明光量をアップする、及び撮像光学系の開口を大きくして開口数を下げる、及び撮像素子の撮像感度を上げる等が考えられる。なお、開口数はＦ値、又はＮＡと呼ばれる場合がある。ＮＡはNumerical Apertureの省略語である。【００１８】
しかし、上記の解決策はいずれも、ハードウェアの制約、及び光学的な要求の制約等があり、適用が困難な場合がある。なお、光学的な要求の制約の例として、撮像領域、コントラスト、及び解像力等が挙げられる。上記の解決策の適用が困難な場合は、撮像素子の露光期間を長くするという解決策を適用し得る。【００１９】
一方、ラインセンサ型の撮像素子を適用する際に露光期間を長くした場合、媒体搬送方向の解像度が低下するというドローバックが生じ得る。そして、印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足という事態に陥る可能性が十分に考えられる。【００２０】
印刷画像の解像度に対して撮像データの解像度が不足する状況において、インラインスキャナの撮像データを用いて、印刷画像の媒体搬送方向の像構造を詳細に解析する画像処理を行う場合、解析精度が劣化し得る。例えば、後に説明する入力画像データを正解画像とする印刷画像の検品では、正解画像データの解像度に対して撮像データの解像度が低い場合、解析精度が劣化し得る。この問題の技術的な解決が望まれる。以下、像構造歪みは、歪みと記載することがある。【００２１】
ここでは、搬送ドラムを用いて円弧に沿って媒体を搬送する場合について説明したが、搬送ベルト等を用いて媒体を直線に沿って搬送する場合も、同様の課題が存在し得る。また、インクジェット方式以外の印刷装置においても、印刷と撮像とをインラインにおいて行う場合は、同様の課題が存在し得る。【００２２】
特許文献１から特許文献３には、媒体搬送について、媒体の送りむらに起因する媒体搬送方向の撮像データの歪みに関する記載はない。また、媒体搬送方向について、印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足に起因する、印刷画像の解析精度の劣化に関する記載はない。【００２３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、媒体の送りむらに起因する撮像データの歪みを抑制し、かつ、媒体搬送方向における印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足に起因する印刷画像の解析精度の劣化を抑制し得る印刷装置、画像解析方法、プログラム、及び画像解析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。【００２５】
第１態様に係る印刷装置は、媒体搬送方向に沿って媒体を搬送する搬送部と、搬送部を用いて搬送される媒体に印刷を行う印刷部と、搬送部の搬送経路に配置された撮像装置を備え、印刷部を用いて媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像部と、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、印刷画像を媒体搬送方向について複数の領域に分割し、領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて、撮像部の撮像を制御する撮像制御部と、撮像部を用いて印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理部と、搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、撮像部の撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測部と、タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得部と、を備え、撮像制御部は、撮像タイミングごとの撮像データに対して、撮像タイミングに対応する積算値を付加し、解析処理部は、積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す印刷装置である。【００２６】
第１態様によれば、タイミング信号のパルス数の積算値を用いて、媒体搬送方向における媒体の送りむらに起因する撮像データの歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向における撮像データが高解像度化される。これにより、撮像データの歪み、及び媒体搬送方向における印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足に起因する、撮像データの解析精度の劣化を抑制し得る。【００２７】
搬送部の例として、媒体を円弧に沿って搬送する回転搬送方式、及び媒体を直線に沿って搬送する直線搬送方式等が挙げられる。直線搬送方式の場合、計測部は搬送部の位置を表すタイミング信号を出力し得る。回転搬送方式の場合、計測部は搬送部の位相を表すタイミング信号を出力し得る。【００２８】
撮像装置の例として、媒体搬送方向と直交する媒体幅方向について、媒体の全長にわたって複数の撮像素子が並べられたライン型撮像装置が挙げられる。撮像装置は、複数の撮像素子が二次元状に並べられたエリア型撮像装置を適用可能である。【００２９】
計測部の計測分解能の例として、ロータリーエンコーダの場合の一回転あたりのパルス数が挙げられる。撮像解像度を表す単位の例として、一インチあたりの画素数を表すドット毎インチが挙げられる。タイミング信号の解像度換算値は、撮像解像度の二以上の整数倍とし得る。【００３０】
タイミング信号のパルス数の積算値は、各撮像期間におけるタイミング信号のパルス数の積算値を含み得る。タイミング信号のパルス数の積算値は、撮像期間ごとの相対値とし得る。【００３１】
第２態様は、第１態様の印刷装置において、解析処理部は、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施された撮像データと、印刷画像の基準画像との差分に基づき印刷画像の画像欠陥の有無を判定する画像検品を行う構成としてもよい。【００３２】
第２態様によれば、撮像データの解析精度の劣化が抑制された、高精度、かつ効率的な画像検品が可能である。【００３３】
基準画像は入力画像データを適用し得る。基準画像は見本印刷画像の撮像データを適用し得る。見本印刷画像の撮像データは、印刷画像の撮像データと同様に、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化が可能である。【００３４】
第３態様は、第１態様又は第２態様の印刷装置において、解析処理部は、撮像データの一画素に対して、撮像データに付加された積算値に対応する数の画素を内挿補間する構成としてもよい。【００３５】
第３態様によれば、撮像タイミングごとの撮像データの一画素に対して、タイミング信号のパルス数の積算値に対応する数の画素を内挿補間する。これにより、撮像データの歪み補正、及び高解像度化が効率的に、かつ、高精度に行うことが可能である。【００３６】
第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか一態様の印刷装置において、搬送部の位置、又は位相を計測して得られた計測信号に内挿補間を施して、印刷部の印刷タイミングを表す印刷タイミングパルス信号を生成し、印刷タイミングパルス信号を印刷部へ送信する印刷タイミングパルス信号生成部を備え、撮像制御部は、撮像タイミングごとの撮像データに対して、印刷タイミングパルス信号のパルス数の積算値を付加し、解析処理部は、印刷タイミングパルス信号のパルス数の積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す構成としてもよい。【００３７】
第４態様によれば、媒体の送りむらが補正された印刷タイミングパルス信号を用いた、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化が可能となる。【００３８】
第５態様は、第４態様の印刷装置において、解析処理部は、撮像データに対して内挿補間処理を施す際に、計測信号を用いて印刷タイミングパルス信号を生成する際の内挿補間処理を用いる構成としてもよい。【００３９】
第５態様によれば、歪み補正、及び高解像度化の処理を、効率的に、かつ、高精度に行うことが可能である。【００４０】
第６態様は、第５態様の印刷装置において、計測部は、搬送部の位相、又は位置を表すパルス信号を含む計測信号を出力するエンコーダを備え、印刷タイミングパルス信号生成部は、計測信号に対して内挿補間処理を施して、印刷タイミングパルス信号を生成する構成としてもよい。【００４１】
第６態様によれば、エンコーダから出力されるパルス信号である計測信号を用いて、計測信号よりも高解像度の印刷タイミングパルス信号の生成が可能である。【００４２】
第７態様は、第５態様又は第６態様の印刷装置において、印刷部を制御する印刷制御部を備え、計測部は、原点信号を含む計測信号を出力するエンコーダを備え、印刷タイミングパルス信号生成部は、原点信号と同期する印刷タイミングパルス信号を生成し、印刷制御部は、原点信号と同期する印刷タイミングパルス信号を用いて、印刷部を制御する構成としてもよい。【００４３】
第７態様によれば、エンコーダの原点信号に同期した印刷開始タイミング信号を用いた印刷制御が可能である。【００４４】
第８態様は、第５態様から第７態様のいずれか一態様の印刷装置において、印刷部は、インクジェットヘッドを備え、印刷タイミングパルス信号生成部は、印刷タイミングパルス信号として、インクジェットヘッドのジェッティングタイミングを表すジェッティングタイミングパルス信号を生成する構成としてもよい。【００４５】
第８態様によれば、インクジェット方式の印刷装置において、媒体の送りむらが補正された印刷が可能となる。【００４６】
第９態様は、第８態様の印刷装置において、印刷部は、複数のインクジェットヘッドを備え、複数のインクジェットヘッドを用いて、複数のインクジェットヘッドのそれぞれの媒体搬送方向の位置を検出する第一テストパターンを印刷し、解析処理部は、第一テストパターンの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施し、複数のインクジェットヘッドのそれぞれの媒体搬送方向の位置を検出する構成としてもよい。【００４７】
第９態様によれば、複数のインクジェットヘッドを備えるインクジェット方式の印刷装置において、媒体の送りむらが補正された撮像データに基づく、複数のインクジェットヘッドの媒体搬送方向における位置合わせが可能となる。【００４８】
第１０態様は、第８態様又は第９態様の印刷装置において、印刷部は、媒体搬送方向と直交する媒体幅方向に沿って複数のヘッドモジュールを並べたインクジェットヘッドを備え、複数のヘッドモジュールを用いて、複数のヘッドモジュールのそれぞれの媒体搬送方向の位置を検出する第二テストパターンを形成し、解析処理部は、第二テストパターンの撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施し、複数のヘッドモジュールのそれぞれの媒体搬送方向の位置を検出する構成としてもよい。【００４９】
第１０態様によれば、複数のヘッドモジュールを備えるインクジェットヘッドにおいて、媒体の送りむらが補正された撮像データに基づく、複数のヘッドモジュールの媒体搬送方向における位置合わせが可能となる。【００５０】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか一態様の印刷装置において、撮像タイミング制御信号は、固定値の周期を有するパルス信号である構成としてもよい。【００５１】
第１１態様によれば、撮像タイミング制御信号は、固定値の周期を有するパルス信号を用いることが可能である。【００５２】
第１２態様に係る画像解析方法は、印刷画像を検品する画像解析方法であって、媒体搬送方向に沿って搬送される媒体に印刷を行う印刷工程と、媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、印刷画像を媒体搬送方向について複数の領域に分割し、領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて撮像を制御して、印刷工程において媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像工程と、撮像工程において印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理工程と、媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、撮像工程における撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測工程と、タイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得工程と、を含み、撮像工程は、撮像タイミングごとの撮像データに対して、撮像タイミングに対応する積算値を付加し、解析処理工程は、積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す画像解析方法である。【００５３】
第１２態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５４】
第１２態様において、第２態様から第１１態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、印刷装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う画像解析方法の構成要素として把握することができる。【００５５】
第１３態様に係るプログラムは、コンピュータに、媒体搬送方向に沿って搬送される媒体に印刷を行う印刷機能、媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用し、印刷画像を媒体搬送方向について複数の領域に分割し、領域ごとの撮像タイミングを表す撮像タイミング制御信号を用いて撮像を制御して、印刷機能を用いて媒体に印刷された印刷画像を撮像する撮像機能、撮像機能を用いて印刷画像を撮像して得られた撮像データを解析する解析処理機能、媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、撮像機能における撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が撮像解像度を超えるタイミング信号を取得する計測機能、及びタイミング信号のパルス数の積算値を取得する積算値取得機能、を実行させ、撮像機能は、撮像タイミングごとの撮像データに対して、撮像タイミングに対応する積算値を付加し、解析処理機能は、積算値を用いて、撮像タイミングに対応する撮像データに対して、媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施すプログラムである。【００５６】
第１３態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００５７】
第１３態様において、第２態様から第１１態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、印刷装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担うプログラムの構成要素として把握することができる。【００５８】
第１４態様に係る画像解析装置は、媒体の搬送経路に配置された撮像装置を用いて撮像され、かつ、媒体の搬送方向について印刷画像を複数の領域に分割した領域ごとの撮像タイミングにおいて、印刷画像の印刷解像度未満の撮像解像度を適用して撮像された印刷画像の撮像データを取得する撮像データ取得部と、撮像データ取得部を用いて取得した撮像データを解析する解析処理部と、を備え、撮像データ取得部は、撮像タイミングごとの撮像データに対して、媒体を搬送する搬送部の位置、又は位相を表すパルス信号であり、かつ、撮像装置の撮像解像度を表す単位に換算した周期を表す解像度換算値が撮像解像度を超えるタイミング信号のパルス数の積算値が付加された撮像データを取得し、解析処理部は、積算値を用いて、撮像データに対して媒体の送りむらに起因する歪み補正、及び高解像度化を施す画像解析装置である。【００５９】
第１４態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。【００６０】
第１４態様において、第２態様から第１１態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、印刷装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う画像解析装置の構成要素として把握することができる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、タイミング信号のパルス数の積算値を用いて、媒体搬送方向における媒体の送りむらに起因する撮像データの歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向における撮像データが高解像度化される。これにより、撮像データの歪み、及び媒体搬送方向における印刷画像の解像度に対する撮像データの解像度の不足に起因する、撮像データの解析精度の劣化を抑制し得る。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１はインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。
【図２】図２は図１に示したインクジェット印刷装置の印刷部の概略構成図である。
【図３】図３は撮像データの模式図である。
【図４】図４は図１に示したインクジェット印刷装置のブロック図である。
【図５】図５は画像検品の模式図である。
【図６】図６は入力画像データを用いた画像検品の課題の説明図である。
【図７】図７は正解印刷画像の撮像データを用いた画像検品の課題の説明図ある。
【図８】図８はジェッティングタイミングパルスの説明図である。
【図９】図９はジェッティングタイミングパルス数積算値の説明図である。
【図１０】図１０は入力画像データを用いた歪み補正の説明図である。
【図１１】図１１は正解印刷画像の撮像データを用いた歪み補正の説明図ある。
【図１２】図１２は撮像データの歪み補正、及び高解像度化の説明図である。
【図１３】図１３は画像検品方法の手順の流れを示すフローチャートである。
【図１４】図１４はライン型インクジェットヘッドの構成例を示す斜視図である。
【図１５】図１５はラダーパターンの模式図である。
【図１６】図１６はヘッドモジュールの一部拡大図、及び撮像データの一部拡大図である。
【図１７】図１７は濃度プロファイルの一例、及び積算プロファイルの一例を示す図である。
【図１８】図１８は並列ヘッドモジュールの吐出タイミング合わせにおけるラダー媒体の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６４】
［インクジェット印刷装置の構成例］
〔全体構成〕
図１はインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。インクジェット印刷装置１０は、枚葉の媒体１２にカラー画像を印刷する印刷装置である。図１ではカラー画像の図示を省略する。カラー画像は符号１４を付して図２に図示する。
【００６５】
インクジェット印刷装置１０は、搬送部２０、印刷部３０、及び撮像部４０を備える。また、インクジェット印刷装置１０は、図示しない媒体供給部、及び媒体排出部を備える。
【００６６】
〔搬送部〕
搬送部２０は、搬送ドラム２２、及びエンコーダ２４を備える。搬送ドラム２２は、媒体搬送方向について媒体１２を搬送する。搬送ドラム２２は、媒体１２の先端を把持するグリッパーを備える。
【００６７】
搬送ドラム２２の外周面２２Ａは、媒体１２を吸着支持する吸着穴を備える。グリッパー、及び吸着穴の図示は省略する。搬送ドラム２２は、図示しない吸着圧力付与部を用いて吸着穴に負圧を発生させる。これにより、媒体１２は搬送ドラム２２の外周面２２Ａに吸着支持される。
【００６８】
エンコーダ２４は、搬送ドラム２２の回転軸に取り付けられる。エンコーダ２４は、搬送ドラム２２を駆動するモータの軸、又はモータの軸と連結される回転部材のいずれかに取り付けられてもよい。なお、モータ、及び回転部材の図示は省略する。
【００６９】
エンコーダ２４はエンコーダ計測信号５０を出力する。エンコーダ計測信号５０は搬送ドラム２２の角度位相を表す。エンコーダ計測信号５０の詳細は後述する。エンコーダ２４は計測部の構成要素一例である。エンコーダ計測信号５０はタイミング信号の一例である。
【００７０】
〔印刷部〕
印刷部３０は、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙを備える。インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙは、それぞれブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを吐出する。
【００７１】
〔撮像部〕
撮像部４０は、インラインスキャナ４２を備える。インラインスキャナ４２は、媒体１２の搬送経路における、印刷部３０の媒体搬送方向の下流側の位置に配置される。インラインスキャナ４２はＣＣＤイメージセンサ、及びＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を備える。インラインスキャナ４２は、印刷部３０を用いて媒体１２へ印刷された画像を撮像する。撮像対象の画像は印刷画像が含まれる。撮像対象の画像はテストチャート等の検査用画像が含まれてもよい。
【００７２】
撮像部４０は撮像装置を用いて撮像された撮像データを取得する撮像データ取得部の構成要素の一例である。インラインスキャナ４２は、媒体搬送方向について印刷画像を複数の領域に分割した領域ごとの撮像タイミングにおいて撮像する撮像装置の一例である。また、インラインスキャナ４２は、印刷解像度未満の撮像解像度を適用して撮像する撮像装置の一例である。
【００７３】
〔インクジェット印刷装置の作用〕
図１に示したインクジェット印刷装置１０の作用について説明する。図示しない媒体供給部から搬送ドラム２２へ媒体１２が供給される。搬送ドラム２２は媒体供給部から供給された媒体１２を外周面２２Ａに吸着支持する。
【００７４】
搬送ドラム２２は、外周面２２Ａに媒体１２を吸着支持して回転する。媒体１２は搬送ドラム２２の外周面２２Ａに沿って移動する。搬送ドラム２２に図示した矢印線は、搬送ドラム２２の媒体搬送方向を示す。
【００７５】
印刷部３０は、搬送ドラム２２の外周面２２Ａに吸着支持され、かつ、搬送ドラム２２の外周面２２Ａに沿って搬送される媒体１２にカラー画像を印刷する。印刷部３０は、エンコーダ計測信号５０から生成されたジェッティングタイミングパルス５２を用いて、ジェッティングタイミングが制御される。ジェッティングタイミングパルス５２はジェッティングタイミングパルス信号に相当する。
【００７６】
ジェッティングタイミングパルス５２は、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのそれぞれについて生成される。
【００７７】
換言すると、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙは、それぞれに対応するジェッティングタイミングパルス５２を用いて、ジェッティングタイミングが制御される。
【００７８】
印刷部３０を用いてカラー画像が印刷された媒体１２は、撮像部４０の撮像領域へ搬送される。撮像部４０は、媒体１２に印刷されたカラー画像を撮像する。撮像部４０は、エンコーダ計測信号５０から生成された撮像タイミング制御信号５６を用いて撮像タイミングが制御される。
【００７９】
換言すると、撮像部４０は、撮像タイミング制御信号５６をトリガ信号として、媒体１２に印刷されたカラー画像を撮像する。撮像タイミング制御信号５６の生成には、エンコーダ計測信号５０のうち、Ｚ相信号、又は原点信号が適用される。Ｚ相信号、又は原点信号の詳細は後述する。
【００８０】
撮像部４０は、媒体１２に印刷されたカラー画像を撮像し、撮像データを取得する。撮像部４０を用いて生成された撮像データは、印刷画像の検品に用いられる。撮像データは、末尾、又は先頭にジェッティングタイミングパルス数積算値が同期付与される。ここでいう、撮像データの末尾、又は先頭に同期付与されるとは、撮像データとは別の情報として、撮像データに関連付けされるという意味が含まれる。
【００８１】
ジェッティングタイミングパルス数積算値は、印刷部３０の制御に用いられるジェッティングタイミングパルス５２のパルス数の積算値である。ジェッティングタイミングパルス５２の積算値の詳細は後述する。
【００８２】
〔印刷部の概略構成〕
図２は図１に示したインクジェット印刷装置の印刷部の概略構成図である。図２は、媒体搬送方向について、図１に示した搬送ドラム２２の外周面２２Ａを展開した模式図である。
【００８３】
図２に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙは、媒体搬送方向の上流側から下流側へ向かって、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙの順に配置される。
【００８４】
インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのそれぞれは、媒体搬送方向に沿って等間隔に配置される。
【００８５】
インラインスキャナ４２は、媒体１２の搬送経路における、印刷部３０の媒体搬送方向の最も下流側の位置に配置されるインクジェットヘッド３２Ｙの、更に下流側の位置に配置される。
【００８６】
〔撮像データの説明〕
図３は撮像データの模式図である。図３に示した撮像データ６０は、図２に示したカラー画像１４を撮像して生成される。図３に示した符号６２は、撮像データ６０の任意の画素を表す。
【００８７】
図３に示した撮像データ６０の媒体搬送方向の解像度は２００ドット毎インチとする。撮像データ６０の媒体幅方向の解像度は４７６ドット毎インチとする。なお、解像度の単位を表すドット毎インチは、一インチあたりのピクセル数を表す。ドット毎インチはｄｐｉと記載される場合がある。なお、媒体幅方向は、図２に示した媒体搬送方向と直交する方向である。
【００８８】
図２に示したインラインスキャナ４２は、媒体幅方向における媒体１２の全幅に対応する長さに渡って、複数の撮像素子が並べられたラインセンサ型の撮像装置である。インラインスキャナ４２は、一回の撮像において、媒体搬送方向の一定の長さを有する媒体幅方向に沿う一ラインの撮像が可能である。
【００８９】
図３に示した撮像データ６０は、媒体幅方向に沿う複数の画素６２を含む撮像ライン６４を有している。撮像データ６０は、媒体搬送方向に沿う複数の撮像ライン６４を有している。
【００９０】
インラインスキャナ４２は、媒体搬送方向に沿って搬送される媒体１２に対して、一定の周期で複数回の撮像を実行し、媒体１２の全領域の撮像データを取得する。撮像ライン６４の撮像データは、撮像タイミングに対応するジェッティングタイミングパルス数積算値５４が付与される。
【００９１】
ジェッティングタイミングパルス数積算値５４は、撮像データ６０の媒体搬送方向の歪みを補正する処理に適用される。また、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４は、撮像データ６０の高解像度化に適用される。
【００９２】
〔制御系の構成例〕
図４は図１に示したインクジェット印刷装置のブロック図である。インクジェット印刷装置１０は、システムコントローラ１００を備える。システムコントローラ１００は、図示しないＣＰＵ、図示しないＲＯＭ、及び図示しないＲＡＭを含んで構成されてもよい。
【００９３】
システムコントローラ１００は、インクジェット印刷装置１０の各部を統括的に制御する全体制御部である。システムコントローラ１００は、各種演算処理を行う演算部である。システムコントローラ１００は、メモリにおけるデータの読み出し、及びデータの書き込みを制御するメモリーコントローラである。
【００９４】
インクジェット印刷装置１０は、通信部１０２、及び画像メモリ１０４を備える。通信部１０２は、図示しない通信インターフェースを備える。通信部１０２は通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ１０３との間でデータの送受信を行う。
【００９５】
画像メモリ１０４は、画像データを含む各種データの一時記憶部として機能する。画像メモリ１０４は、システムコントローラ１００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部１０２を介してホストコンピュータ１０３から取り込まれた画像データは、一旦画像メモリ１０４に格納される。
【００９６】
インクジェット印刷装置１０は、搬送制御部１１０、及び印刷制御部１１２を備える。搬送制御部１１０は、システムコントローラ１００から送信される指令信号に基づいて、搬送部２０を制御する。
【００９７】
印刷制御部１１２は、システムコントローラ１００から送信される指令信号に基づいて、印刷部３０を制御する。印刷制御部１１２は、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのインク吐出を制御する。なお、インク吐出はジェッティングと同義である。
【００９８】
印刷制御部１１２は、図示しない画像処理部を備える。画像処理部は入力画像データからドットデータを形成する。画像処理部は、図示しない色分解処理部、図示しない色変換処理部、図示しない補正処理部、及び図示しないハーフトーン処理部を備える。
【００９９】
色分解処理部は、入力画像データに対して色分解処理を施す。例えば、入力画像データがＲＧＢで表されている場合、入力画像データをＲ、Ｇ、及びＢの色ごとのデータに分解する。ここで、Ｒは赤を表す。Ｇは緑を表す。Ｂは青を表す。
【０１００】
色変換処理部は、Ｒ、Ｇ、及びＢに分解した色ごとの画像データを、インク色に対応するＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋに変換する。ここで、Ｃはシアンを表す。Ｍはマゼンタを表す。Ｙはイエローを表す。Ｋはブラックを表す。
【０１０１】
補正処理部では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫに変換した色ごとの画像データに対して、補正処理を施す。補正処理の例として、ガンマ補正処理、濃度むら補正処理、及び異常記録素子補正処理等が挙げられる。
【０１０２】
ハーフトーン処理部は、例えば、０から２５５といった多階調数で表された画像データを、二値、又は入力画像データの階調数未満の三値以上の多値で表されるドットデータに変換する。ハーフトーン処理部は、予め決められたハーフトーン処理規則を適用する。ハーフトーン処理規則の例として、ディザ法、及び誤差拡散法等が挙げられる。
【０１０３】
印刷制御部１１２は、図示しない波形生成部、図示しない波形記憶部、及び図示しない駆動回路を備える。波形生成部は駆動電圧の波形を生成する。波形記憶部は駆動電圧の波形が記憶される。
【０１０４】
駆動回路はドットデータに応じた駆動波形を有する駆動電圧を生成する。駆動回路は駆動電圧を、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙへ供給する。
【０１０５】
すなわち、画像処理部による処理を経て生成されたドットデータに基づいて、各画素位置のジェッティングタイミング、及びインク吐出量が決められる。各画素位置のジェッティングタイミング、及びインク吐出量に応じた駆動電圧、並びに各画素のジェッティングタイミングを決める制御信号が生成される。駆動電圧、及び制御信号がインクジェットヘッドへ供給され、インクジェットヘッドから吐出したインクを用いて用紙にドットが形成される。
【０１０６】
なお、符号を記載しないインクジェットヘッドは、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙの任意の一ヘッド、又はインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙの総称を表す。以下の符号を記載しないインクジェットヘッドも同様である。
【０１０７】
インクジェット印刷装置１０は、操作部１１４、及び表示部１１６を備える。操作部１１４は、操作ボタン、キーボード、及びタッチパネル等の操作部材を備える。操作部１１４は複数の種類の操作部材が含まれていてもよい。なお、操作部材の図示は省略する。
【０１０８】
操作部１１４を用いて入力された情報は、システムコントローラ１００へ送信される。システムコントローラ１００は、操作部１１４から送信された情報に応じて各種処理を実行する指令信号を生成する。システムコントローラ１００は、各種処理を行う処理部へ指令信号を送信する。
【０１０９】
表示部１１６は、液晶パネル等の図示しない表示装置、及び図示しないディスプレイドライバーを備える。表示部１１６はシステムコントローラ１００からの指令に応じて、装置の各種設定情報、及び異常情報等の各種情報を表示装置に表示させる。
【０１１０】
インクジェット印刷装置１０は、パラメータ記憶部１１８、及びプログラム格納部１２０を備える。
【０１１１】
パラメータ記憶部１１８は、インクジェット印刷装置１０に使用される各種パラメータが記憶される。パラメータ記憶部１１８に記憶されている各種パラメータは、システムコントローラ１００を用いて読み出される。各種パラメータは、システムコントローラ１００を用いて装置各部に設定される。
【０１１２】
プログラム格納部１２０は、インクジェット印刷装置１０の各部に使用されるプログラムが格納される。プログラム格納部１２０に格納されている各種プログラムは、システムコントローラ１００を介して読み出され、装置各部において実行される。
【０１１３】
インクジェット印刷装置１０は、撮像制御部１２２を備える。撮像制御部１２２はインラインスキャナ４２の撮像を制御する。撮像制御部１２２は、インラインスキャナ４２の撮像データを取得する。撮像データは、画像検品等の各種処理に用いられる。
【０１１４】
撮像制御部１２２は、撮像データ取得部の構成要素の一例である。撮像データの取得には撮像データの生成が含まれる。撮像制御部１２２は撮像信号を用いて撮像データを生成する構成要素である。
【０１１５】
インクジェット印刷装置１０は、ジェッティングタイミングパルス生成部１２６、ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８、及び解析処理部１３０を備える。
【０１１６】
ジェッティングタイミングパルス生成部１２６は、エンコーダ２４から出力されるエンコーダ計測信号を用いて、ジェッティングタイミングパルスを生成する。ジェッティングタイミングパルス生成部１２６は、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのそれぞれについて、個別のジェッティングタイミングパルスを生成する。エンコーダ計測信号からジェッティングタイミングパルスを生成する処理は、内挿処理を用いた信号の高解像度化である。
【０１１７】
ジェッティングタイミングパルスは、システムコントローラ１００を介して印刷制御部１１２へ送信される。印刷制御部１１２は、ジェッティングタイミングパルスを用いて、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのジェッティングタイミングを制御する。ジェッティングタイミングパルス生成部１２６は、印刷タイミングパルス信号生成部の一例である。
【０１１８】
図４に示したジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、ジェッティングタイミングパルスをカウントし、撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値を算出する。
【０１１９】
ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、ジェッティングタイミングパルスをカウントするカウンタ、及び撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値を撮像タイミングと関連付けして記憶する記憶部とを備え得る。
【０１２０】
ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙのそれぞれについてジェッティングタイミングパルス数積算値を算出してもよい。
【０１２１】
ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、インクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙの任意の一ヘッド、又は任意の複数のヘッドについてジェッティングタイミングパルス数積算値を算出してもよい。
【０１２２】
撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値は、撮像タイミングごとの撮像データに付加される。ジェッティングタイミングパルス数積算値は、撮像データの解析の際に、撮像データの歪みの補正、及び高解像度化に適用される。
【０１２３】
ジェッティングタイミングパルス数積算値は、撮像タイミング信号が出力される度に初期化される。すなわち、一枚の媒体の撮像開始タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値は、ゼロ、又は予め定められた初期値とされる。
【０１２４】
撮像開始タイミングは符号２２０を付して図９に示す。ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、積算値取得部の一例である。ジェッティングタイミングパルス数積算値はタイミング信号の積算値の一例である。
【０１２５】
解析処理部１３０は、撮像データの歪みの補正、及び高解像度化などの画像検品における解析処理を実行する。解析処理部１３０は、プログラム格納部１２０から専用のプログラムを読み出し、解析処理を実行してもよい。
【０１２６】
図４に示した各種処理部は、英語表記を用いてprocessing unitと表現されることがある。プロセッサは、英語表記を用いてprocessorと表現されることがある。ここでいう処理部には、処理部の名称が使用されていない構成要素であっても、何らかの処理を実行する実質的な処理部が含まれる。
【０１２７】
各種のプロセッサには、プログラムを実行して各種処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ、ＦＰＧＡなどの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるＰＬＤ、及びＡＳＩＣなどの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。プログラムは、ソフトウェアと同義である。
【０１２８】
なお、ＦＰＧＡは、Field Programmable Gate Arrayの省略語である。ＰＬＤは、Programmable Logic Deviceの省略語である。ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの省略語である。
【０１２９】
一つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの一つで構成されていてもよいし、同種又は異種の二つ以上のプロセッサで構成されてもよい。例えば、一つの処理部は、複数のＦＰＧＡ、或いは、ＣＰＵとＦＰＧＡとを組み合わせて構成されてもよい。また、一つのプロセッサを用いて複数の処理部を構成してもよい。
【０１３０】
複数の処理部を一つのプロセッサで構成する例としては、第一に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、一つ以上のＣＰＵとソフトウェアとの組み合わせで一つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。
【０１３１】
ＳｏＣなどに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を一つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを一つ以上用いて構成される。更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。
【０１３２】
なお、ＳｏＣは、システムオンチップの英語表記であるSystem On Chipの省略語である。ＩＣは、集積回路を表す英語表記であるIntegrated Circuitの省略語である。電気回路は英語表記を用いてcircuitryと表現されることがある。
【０１３３】
［画像検品の説明］
〔画像検品の方式〕
インクジェット印刷装置において、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりを起こすとすじ、及びむらなどの画像欠陥が発生し得る。画像欠陥が発生した場合は、インクジェットヘッドのノズルのチェックが必要である。
【０１３４】
インクジェットヘッドにおけるノズルのチェックの自動化の方式として、図１に示したインラインスキャナ４２を用いて撮像して得られた印刷画像の撮像データを用いて、印刷画像における画像欠陥の有無を検知する画像検品が考えられる。
【０１３５】
図５は画像検品の模式図である。図５に示す画像検品は、インクジェット印刷装置１０を用いて印刷された印刷画像の入力画像データ７０を基に、すじ、及びむらなどの画像欠陥が発生しているか否かを判定する手法である。入力画像データ７０の例として、インクジェット印刷装置１０に入力されるＰＤＦ形式の画像データが挙げられる。入力画像データ７０は、基準画像に対応する画像データの一例である。
【０１３６】
まず、インラインスキャナ４２を用いて、検品対象の印刷画像７６を撮像し、撮像データ６０を生成する。次に、撮像データ６０と入力画像データ７０とを比較し、両者の差分データ７２を抽出する。撮像データ６０と入力画像データ７０との差分データ７２の抽出結果として、すじ、及びむら等の画像欠陥の有無を判定する。
【０１３７】
図５に示した印刷画像７６は、すじ７４Ａ、及びすじ７４Ｂが発生している。撮像データ６０と印刷画像の入力画像データ７０との差分データ７２では、すじ７４Ａ、及びすじ７４Ｂが抽出される。
【０１３８】
画像検品において、撮像データと差分を比較される画像データの一例として、図５に示した入力画像データ７０が挙げられる。他の例として、正解画像とみなすことができる印刷画像の撮像データが挙げられる。正解画像とみなすことができる印刷画像の例として、一枚目の印刷画像が挙げられる。以下、正解画像とみなすことができる印刷画像は正解印刷画像と呼ぶ。
【０１３９】
入力画像データ７０を用いる場合、ユーザの利便性の面で優位性がある。インクジェット印刷装置は、デジタル画像データを直接取り扱うデジタル印刷装置である。デジタル印刷装置の恩恵として、一枚一枚の画像データを可変としたバリアブル印刷が可能である点が挙げられる。
【０１４０】
正解印刷画像の撮像データを用いる場合、正解印刷画像の準備に労力を必要とする。また、同一の画像を連続して複数枚印刷する非バリアブル印刷であっても、印刷画像を一部しか印刷しない一点ものの場合は、正解印刷画像を準備すること自体が無意味となる。
【０１４１】
これに対して、入力画像データ７０を用いる場合であれば、バリアブル印刷、及び一点ものの印刷の両者に対して効率的な対応が可能である。
【０１４２】
〔画像検品の課題〕
《入力画像データを用いる画像検品の課題》
図６は入力画像データを用いた画像検品の課題の説明図である。インラインスキャナ４２を用いて撮像して得られた撮像データ６０は、媒体の送りむらに起因する媒体搬送方向の歪みが生じている。一方、入力画像データ７０は媒体搬送方向の歪みは生じていない。
【０１４３】
そうすると、単純に両者を比較した場合、媒体の送りむらの影響を受けて、画像検品の精度が劣化するリスクがある。また、入力画像データ７０は解像度の劣化が生じない。両者を比較する際に、両者の解像度の整合を取る必要がある。
【０１４４】
本実施形態に示した印刷画像の媒体搬送方向の印刷解像度を１２００ドット毎インチとする。インラインスキャナ４２の媒体搬送方向の撮像解像度は２００ドット毎インチである。撮像解像度は印刷解像度未満である。そうすると、入力画像データ７０に対して解像度圧縮処理を施して圧縮画像データ７０Ａを生成し、撮像データ６０との解像度の整合を取る必要がある。
【０１４５】
《正解印刷画像の撮像データを用いる画像検品の課題》
図７は正解印刷画像の撮像データを用いた画像検品の課題の説明図ある。正解印刷画像８０を撮像して得られた正解撮像データ８２を用いる場合、図６に示した入力画像データ７０を用いる場合の課題は大きく改善する。但し、図７に示した正解印刷画像８０の撮像タイミングの媒体の送りむらと、印刷画像７６の撮像タイミングの媒体の送りむらに、多少の差があることは十分に考えられる。そうすると、媒体の送りむらに起因する画像検品の精度劣化のリスクが懸念される。
【０１４６】
本実施形態では、画像検品としてすじ検出を例示した。画像検品は白ぽつ検出、及び液垂れぽつ検出等、様々な画像欠陥の検出が考えられる。本実施形態に示した画像検品は、エンコーダ由来信号を用いた撮像データの補正、及び正解画像との差分抽出を適用可能な、様々な画像検品に適用可能である。
【０１４７】
［ジェッティングタイミングパルス数積算値を用いた歪み補正］
〔ジェッティングタイミングパルス生成の説明〕
図８はジェッティングタイミングパルスの説明図である。図８には、エンコーダ計測信号５０を加工して、ジェッティングタイミングパルス５２を生成するまでの具体例を示す。図８に示したジェッティングタイミングパルス５２は、図１に示したインクジェットヘッド３２Ｋ、インクジェットヘッド３２Ｃ、インクジェットヘッド３２Ｍ、及びインクジェットヘッド３２Ｙの任意の一ヘッドに供給されるものである。
【０１４８】
図８は、印刷画像７６と、エンコーダ計測信号５０、及びジェッティングタイミングパルス５２との関係と模式的に示す。エンコーダ計測信号５０、及びジェッティングタイミングパルス５２の横軸は時刻を表す。エンコーダ計測信号５０、及びジェッティングタイミングパルス５２の縦軸は電圧を表す。図９、及び図１２についても同様である。
【０１４９】
印刷画像７６は、カラー画像１４の他に、テストチャート等のノズル検査用のパターン、及び濃度補正用のパターン等が含まれてもよい。ノズル検査用のパターン、及び濃度補正用のパターン等は、媒体１２におけるカラー画像１４の非印刷領域に印刷し得る。図８には、ノズル検査用のパターン１４Ａを図示する。
【０１５０】
エンコーダ計測信号５０は、Ｚ相信号２０６、及びＡ相信号２０８が含まれる。エンコーダ計測信号５０は、Ａ相信号２０８に対して位相が二分の一周期ずらされたＢ相信号が含まれてもよい。本実施形態では、Ｚ相信号２０６、及びＡ相信号２０８は正論理パルス信号とする。
【０１５１】
Ｚ相信号２０６は、図１に示した搬送ドラム２２の一回転中に、予め定められた角度位相で出力されるパルス信号である。図８に示したＺ相信号２０６は、搬送ドラム２２の一回転あたりパルス数は１パルスである。
【０１５２】
印刷画像７６の印刷タイミング、及び図１に示したインラインスキャナ４２の撮像タイミングは、Ｚ相信号２０６を基準信号とし、Ｚ相信号２０６と同期する。Ｚ相信号２０６は原点信号の一例である。
【０１５３】
Ａ相信号２０８は、搬送ドラム２２の一回転中に、予め定められた角度位相の変位ごとに出力されるパルス信号である。例えば、Ａ相信号２０８は、搬送ドラム２２の一回転あたりのパルス数を５０００パルスとし得る。
【０１５４】
搬送ドラム２２の直径が４５０ミリメートルであり、エンコーダ２４の分解能が５０００パルス毎回転の場合、撮像解像度を表す単位であるドット毎インチにエンコーダ２４の分解能を換算したエンコーダの解像度換算値は約９１ドット毎インチとなる。撮像解像度が２００ドット毎インチの場合、エンコーダの解像度換算値は撮像解像度未満である。
【０１５５】
Ａ相信号２０８の周期は、搬送ドラム２２の回転速度むらに応じて変動する。搬送ドラム２２の回転速度が相対的に速くなる場合、Ａ相信号２０８の周期は短くなる。一方、搬送ドラム２２の回転速度が相対的に遅くなる場合、Ａ相信号２０８の周期は長くなる。搬送ドラム２２の角度位相は、Ａ相信号２０８を用いて計算し得る。
【０１５６】
図４に示したジェッティングタイミングパルス生成部１２６は、図８に示したＡ相信号２０８に対して内挿補間処理を施し、ジェッティングタイミングパルス５２を生成する。
【０１５７】
これにより、搬送ドラム２２の回転速度むらの影響をキャンセルすることができる。そうすると、印刷画像７６は搬送ドラム２２の回転速度むらの影響を受けずに歪みのない画像となる。
【０１５８】
内挿補間処理はシンプルな補間処理である線形補間を適用可能である。内挿補間処理は導関数が滑らかにつながる補間処理であるスプライン補間、及び多項式近似を適用可能である。移動平均を用いたスムージングと補間との組み合わせは、処理後の信号が多少なまるものの、内挿補間処理に適用可能である。すなわち、内挿補間処理は様々な補間方式を適用可能である。
【０１５９】
図８には、ジェッティングタイミングパルスの一パルス目が、Ｚ相信号２０６と同一のタイミングに出力される例が図示されている。一般に、Ｚ相信号２０６は搬送ドラム２２の機械原点位置において出力される。
【０１６０】
搬送ドラム２２の機械原点位置がインクジェットヘッドの位置と一致していない場合は、搬送ドラム２２の機械原点位置とインクジェットヘッドの位置との距離に応じて、Ｚ相信号２０６とジェッティングタイミングパルスの一パルス目との遅延期間が定められる。
【０１６１】
すなわち、図８に示したジェッティングタイミングパルスの一パルス目のタイミングは、Ｚ相信号２０６を基準にするものであればよい。図９に示したＺ相信号２０６と撮像開始タイミングとの関係も同様である。
【０１６２】
〔ジェッティングタイミングパルス数積算値の説明〕
図９はジェッティングタイミングパルス数積算値の説明図である。図４に示したジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８は、図９に示したジェッティングタイミングパルス５２をパルスごとに逐次カウントアップし、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４を算出する。
【０１６３】
ジェッティングタイミングパルス５２の生成処理、及びジェッティングタイミングパルス数積算値５４の算出処理の実行中に、図１に示したインラインスキャナ４２を用いた印刷画像７６の撮像が実行される。図４に示した撮像制御部１２２は、Ｚ相信号２０６を基準として、撮像開始タイミングを表す撮像開始タイミング信号２２０を生成する。
【０１６４】
撮像開始タイミングは、図８に示した印刷画像７６の撮像における最初の撮像タイミングである。印刷画像７６の撮像における二回目以降の撮像タイミングは一定の周期が空けられている。換言すると、撮像タイミング制御信号５６は予め定められた固定値の周期を有するパルス信号である。
【０１６５】
一回の撮像タイミングにおいてインラインスキャナ４２が実行する撮像を副走査スキャンとする。一回目の副走査スキャンは、図９に示した撮像開始タイミング信号２２０をトリガとして実行される。二回目以降の副走査スキャンは、撮像タイミング制御信号５６をトリガとして固定値の周期で実行される。
【０１６６】
撮像制御部１２２は、副走査スキャンごとにジェッティングタイミングパルス数積算値５４を取得する。撮像制御部１２２は、撮像タイミング制御信号５６をトリガ信号として、各撮像タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値５４を取得する。副走査スキャンごとは、撮像タイミングごとと読み替えてもよい。
【０１６７】
図９に示した符号６０Ａ−１は、一回目の副走査スキャンにおいて取得される撮像データを表す。符号６０Ａ−２は、二回目の副走査スキャンにおいて取得される撮像データを表す。
【０１６８】
符号５４−１は、一回目の撮像タイミングである撮像開始タイミングにおいて取得されたジェッティングタイミングパルス数積算値を表す。符号５４−２は、二回目の撮像タイミングである撮像開始タイミングにおいて取得されたジェッティングタイミングパルス数積算値を表す。
【０１６９】
撮像制御部１２２は、一回目の副走査スキャンにおいて取得される撮像データ６０Ａ−１に対して、一回目の撮像タイミングである撮像開始タイミングにおいて取得されたジェッティングタイミングパルス数積算値５４−１を付加する。図９に示す例では、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４−１は、０パルスである。
【０１７０】
同様に、撮像制御部１２２は、二回目の副走査スキャンにおいて取得される撮像データ６０Ａ−２に対して二回目の撮像タイミングにおいて取得されたジェッティングタイミングパルス数積算値５４−２を付加する。図９に示す例では、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４−２は、２パルスである。
【０１７１】
撮像制御部１２２は、三回目以降の副走査スキャンにおいて取得される撮像データのそれぞれに対して、各回の撮像タイミングにおいて取得されたジェッティングタイミングパルス数積算値を付加する。
【０１７２】
図９において、各回の撮像タイミングに図示された数値は、各回の撮像タイミングにおいて付加されるジェッティングタイミングパルス数積算値である。図１２についても同様である。
【０１７３】
ジェッティングタイミングパルス５２の周期は、撮像解像度の単位に換算した解像度換算値が撮像解像度を超える値が適用される。また、図９に示す例では、ジェッティングタイミングパルス５２の解像度換算値は撮像解像度の二倍である。ジェッティングタイミングパルス５２の解像度換算値は撮像解像度の整数倍とし得る。ここでいう整数は二以上である。
【０１７４】
〔補正された撮像データを用いた画像検品の説明〕
《入力画像データを用いた画像検品》
図１０は入力画像データを用いた歪み補正の説明図である。入力画像データ７０に対して解像度圧縮処理が施され、圧縮画像データ７０Ａが生成される。圧縮画像データ７０Ａは、媒体の送りむらの影響を受けていない。
【０１７５】
一方、インラインスキャナ４２を用いて印刷画像７６が撮像され、撮像データ６０Ａが生成される。撮像データ６０Ａは媒体の送りむらの影響を受けて歪みが発生している。
【０１７６】
撮像データ６０Ａは、副走査スキャンごとに、各撮像タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値５４が付加されている。
【０１７７】
撮像タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値５４は、撮像開始タイミングから、各撮像タイミングまでの搬送ドラムの回転位相を表す。撮像タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値５４は、各副走査スキャンにおける印刷画像の移動距離に換算可能である。
【０１７８】
副走査スキャンごとの撮像データ６０Ａ、及び副走査スキャンごとジェッティングタイミングパルス数積算値５４を用いて、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向について撮像データ６０Ａが高解像度化される。媒体搬送方向の歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向について高解像度化された撮像データである補正撮像データ６０Ｂは、圧縮画像データ７０Ａと比較され、両者の差分データ７２が抽出される。差分データ７２が解析され、印刷画像７６の画像欠陥の有無が判定される。
【０１７９】
《正解印刷画像の撮像データを用いた画像検品》
図１１は正解印刷画像の撮像データを用いた歪み補正の説明図ある。撮像データ６０Ａと同様に、正解印刷画像８０の撮像データである正解撮像データ８２Ａは、副走査スキャンごとに、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４Ａが付加されている。
【０１８０】
ジェッティングタイミングパルス数積算値５４を用いた、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の歪み補正、及び媒体搬送方向における撮像データ６０Ａの高解像度化は、図１０に示した入力画像データを用いた場合と同様である。
【０１８１】
また、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４Ａを用いた、正解撮像データ８２Ａの媒体搬送方向の歪み補正、及び媒体搬送方向における正解撮像データ８２Ａの高解像度化は、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の歪み補正、及び媒体搬送方向における撮像データ６０Ａの高解像度化と同様である。
【０１８２】
媒体搬送方向の歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向について高解像度化された補正撮像データ６０Ｂは、媒体搬送方向の歪みが補正され、かつ、媒体搬送方向について高解像度化された補正正解撮像データ８２Ｂと比較され、両者の差分データ７２が抽出される。差分データ７２が解析され、印刷画像７６の画像欠陥の有無が判定される。なお、正解印刷画像８０は、基準画像に対応する画像データの一例である。
【０１８３】
〔歪み補正、及び高解像度化の説明〕
図１２は撮像データの歪み補正、及び高解像度化の説明図である。図１２には、信号補間情報８４を用いて、撮像データ６０Ａを補正して補正撮像データ６０Ｂが生成される例を示す。信号補間情報とは、Ａ相信号２０８から内挿補間を用いてジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間の情報である。内挿補間の情報として内挿補間を表す式を適用し得る、両信号間の内挿補間を表す式は既知とできる。
【０１８４】
図４に示した解析処理部１３０は、図１２に示した撮像データ６０Ａ、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４、及び信号補間情報８４を用いて解析処理を行い、歪み補正、及び高解像度化を実現している。図４に示した解析処理部１３０は、図１２に示した信号補間情報８４を取得するオプション入力を備えてもよい。
【０１８５】
《歪み補正、及び高解像度化の具体例》
撮像データ６０Ａにおける任意の画素をPixel_kとする。kは副走査方向の画素番号を表す整数である。画素Pixel_kの画素値をScan_kとする。画素Pixel_kのジェッティングタイミングパルス数積算値をPulseSum_kとする。画素値をScan_kとジェッティングタイミングパルス数積算値をPulseSum_kとの組を用いて、画素Pixel_kをPixel_k(Scan_k,PulseSum_k)と表す。
【０１８６】
連続する画素Pixel_k(Scan_k,PulseSum_k)とPixel_k+1(Scan_k+1,PulseSum_k+1)とを考える。仮に、画素PulseSum_k+1と、画素PulseSum_kとの差を５とした場合、画素Pixel_kと、画素Pixel_k+1との間に４画素を挿入する。挿入する４画素の画素値を、画素値Scan_k+1の値、及び画素値Scan_kの値から内挿補間する。
【０１８７】
すなわち、撮像データ６０Ａの一画素に対して、撮像データ６０Ａに付加されたジェッティングタイミングパルス数積算値に対応する数の画素を内挿補間する。媒体の送りむらが生じていない場合、各撮像データ６０Ａに付加されるジェッティングタイミングパルス数積算値は固定値となる。印刷解像度が１２００ドット毎インチ、撮像解像度が２００ドット毎インチの場合、各撮像データ６０Ａに付加されるジェッティングタイミングパルス数積算値の増加分は６となる。
【０１８８】
一方、媒体の送りが遅れる場合は、各撮像データ６０Ａに付加されるジェッティングタイミングパルス数積算値の増加分は６以上となる。媒体の送りが進む場合は、各撮像データ６０Ａに付加されるジェッティングタイミングパルス数積算値の増加分は６以下となる。
【０１８９】
なお、ジェッティングタイミングパルス数積算値は、各撮像期間におけるジェッティングタイミングパルス数の増加数としてもよい。積算値は相対的な積算値を含み得る。
【０１９０】
このようにして、媒体の送りむらに応じて内挿補間する画素数が調整される。これにより、媒体の送りむらに起因する撮像データの歪みが補正される。また、撮像データの一画素に一以上の画素が内挿補間される。これにより撮像データが高解像度化される。
【０１９１】
本実施形態に示した、二つの画素間の内挿補間は、二つの画素間の線形補間を用いても十分な精度が得られる。このように、シンプルな演算を用いて精度が保証される根拠は、ジェッティングタイミングパルスを用いて印刷画像７６が補正されている点である。
【０１９２】
本実施形態に示した画像検品が真価を発揮する場合は、エンコーダ計測信号５０に由来する信号を用いて、印刷画像７６の媒体搬送方向の歪みが補正され、かつ、撮像データ６０Ａの副走査スキャンごとにエンコーダ計測信号５０に由来する信号が取り込める場合である。
【０１９３】
本実施形態は、エンコーダ計測信号５０に由来する信号として、ジェッティングタイミングパルス５２を用いて、印刷画像７６の媒体搬送方向の歪みを補正する。また、エンコーダ計測信号５０に由来する信号として、撮像データ６０Ａの副走査スキャンごとに、ジェッティングタイミングパルス数積算値５４を取り込んでいる。これにより、上記の二つの条件が成り立つことにより、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の歪みの補正、及び撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の高解像度化が可能である。
【０１９４】
また、エンコーダ２４の分解能をインラインスキャナ４２の撮像解像度を表す単位に換算した解像度換算値が、インラインスキャナ４２の撮像解像度以上の場合は、エンコーダ計測信号５０に由来する信号として、エンコーダ計測信号５０を用いてもよい。但し、エンコーダ２４の解像度換算値は、インラインスキャナ４２の撮像解像度の二倍以上が好ましい。換算解像度は、エンコーダ計測信号５０の周期を印刷タイミング信号パルス数積算値算出工程した値を適用してもよい。
【０１９５】
一方、エンコーダ２４の分解能の解像度換算値が、インラインスキャナ４２の撮像解像度未満の場合は、上記のとおり、エンコーダ計測信号５０に由来する信号として、エンコーダ計測信号５０を加工したジェッティングタイミングパルス５２が用いられる。ジェッティングタイミングパルス５２はタイミング信号の一例である。
【０１９６】
本実施形態では、Ａ相信号２０８からジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間として、線形補間、スプライン補間、多項式近似、及び移動平均を用いたスムージングと補間との組み合わせが適用可能である。
【０１９７】
そうすると、Ａ相信号２０８からジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間の情報は既知とすることが可能である。撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の高解像度化は、シンプルな内挿補間である線形補間を用いても十分な精度が得られる。
【０１９８】
一方、Ａ相信号２０８からジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間の情報を先見情報として保持する。先見情報として保持された内挿補間を用いて、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向に隣接する二つの画素について内挿補間を行う。これにより、更に高精度な高解像度化が実現される。
【０１９９】
換言すると、撮像データ６０Ａの媒体搬送方向の高解像度化において、媒体搬送方向に隣接する二つの画素を対象として内挿補間を行う。内挿補間は、Ａ相信号２０８からジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間を用いる。Ａ相信号２０８からジェッティングタイミングパルス５２を生成する際の内挿補間の情報は保持されている。
【０２００】
〔画像検品方法の手順〕
図１３は画像検品方法の手順の流れを示すフローチャートである。以下の説明では、図４、図１０、及び図１１等を適宜参照する。なお、以下に説明する画像検品方法は、画像解析方法が含まれる。
【０２０１】
印刷工程Ｓ１０が実行される。印刷工程Ｓ１０では、図４に示した印刷部３０を用いて入力画像データに基づく印刷画像が印刷される。図１３に示した印刷工程Ｓ１０と並行して、図４に示したエンコーダ２４からエンコーダ計測信号を出力するエンコーダ計測信号出力工程Ｓ１２が実行される。
【０２０２】
また、印刷工程Ｓ１０と並行して、図４に示したジェッティングタイミングパルス生成部１２６を用いて、エンコーダ計測信号に基づきジェッティングタイミングパルスを生成するジェッティングタイミングパルス生成工程Ｓ１４が実行される。
【０２０３】
エンコーダ計測信号出力工程は計測工程の一例である。ジェッティングタイミングパルス生成工程は、印刷タイミングパルス信号生成工程の一例である。
【０２０４】
印刷工程Ｓ１０と並行して、ジェッティングタイミングパルス数積算値算出工程Ｓ１６が実行される。ジェッティングタイミングパルス数積算値算出工程Ｓ１６では、図４に示したジェッティングタイミングパルス数積算値算出部１２８を用いて、撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値を算出する。
【０２０５】
例えば、撮像開始タイミングにおけるジェッティングタイミングパルス数積算値をゼロ、又はゼロ以外の予め定めた初期値として、撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値を算出する。
【０２０６】
図１３に示したジェッティングタイミングパルス数積算値算出工程Ｓ１６は、積算値取得工程の一例である。
【０２０７】
印刷工程Ｓ１０において印刷された印刷画像は、撮像工程Ｓ１８において、図４に示したインラインスキャナ４２を用いて撮像され、副走査スキャンごとの撮像データを取得する。
【０２０８】
撮像工程Ｓ１８と並行して、ジェッティングタイミングパルス数積算値付加工程Ｓ２０が実行される。ジェッティングタイミングパルス数積算値付加工程Ｓ２０では、図４に示した撮像制御部１２２は、図１３に示したジェッティングタイミングパルス数積算値算出工程Ｓ１６において算出されたジェッティングタイミングパルス数積算値を、副走査スキャンごとの撮像データに付加する。図１２に示した印刷画像７６の全ての副走査スキャンについて撮像データが取得された後に、撮像データ取得工程Ｓ２２へ進む。
【０２０９】
撮像データ取得工程Ｓ２２では、図４に示した解析処理部１３０は、撮像タイミングごとのジェッティングタイミングパルス数積算値が付加された撮像データを、撮像制御部１２２から取得する図１３に示した。撮像データ取得工程Ｓ２２の後に、撮像データ補正工程Ｓ２４へ進む。
【０２１０】
撮像データ補正工程Ｓ２４では、図４に示した解析処理部１３０は、副走査スキャンごとのジェッティングタイミングパルス数積算値を用いて、歪み補正、及び高解像化を実行する。すなわち、副走査スキャンごとのジェッティングタイミングパルス数積算値に応じて、副走査スキャンごとに撮像データの画素を内挿補間する。図１３に示した撮像データ補正工程Ｓ２４の後に、差分データ生成工程Ｓ２６に進む。
【０２１１】
差分データ生成工程Ｓ２６では、図４に示した解析処理部１３０は、図１０、及び図１１に示した差分データ７２を生成する。図１３に示した差分データ生成工程Ｓ２６の後に、解析処理工程Ｓ２８へ進む。
【０２１２】
解析処理工程Ｓ２８では、図１０、及び図１１に示した差分データ７２を用いて、すじ７４Ａ、及びすじ７４Ｂ等の印刷画像７６の画像欠陥の有無を判定する。印刷画像７６の画像欠陥の有無が判定された後に、画像検品方法は終了する。
【０２１３】
［作用効果］
上記の如く構成された印刷装置、及び画像検品方法によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【０２１４】
〔１〕
撮像タイミングごと撮像データに対して、撮像タイミングごと搬送ドラムの回転位相の積算値に対応するジェッティングタイミングパルス数積算値を付加する。ジェッティングタイミングパルスの周期を、撮像解像度を表す単位に換算したジェッティングタイミングパルスの解像度変換値は撮像解像度以上である。ジェッティングタイミングパルス数積算値を用いて、各撮像タイミングにおける撮像データの媒体搬送方向の歪みを補正する。かつ、媒体搬送方向について撮像データを高解像度化する。
【０２１５】
これにより、媒体の送りむらに起因する撮像データの媒体搬送方向の歪みの影響、及び媒体搬送方向における印刷画像に対して撮像データが低解像度であることの影響が抑制され、画像検品の精度が向上する。
【０２１６】
〔２〕
ジェッティングタイミングパルスの生成に用いられる内挿補間が、撮像データの内挿補間に用いられる。これにより、撮像データの内挿補間において、ジェッティングタイミングパルスの生成と同程度の内挿補間の高い精度を確保し得る。
【０２１７】
〔３〕
撮像タイミングごとの撮像データの一画素に対して、ジェッティングタイミングパルス数積算値に対応する数の画素を内挿補間する。これにより、撮像データの歪み補正、及び高解像度化が効率的に、かつ、高精度に行うことが可能である。
【０２１８】
〔４〕
撮像データが高解像化される。入力画像データを正解画像として用いる画像検品では、入力画像データの解像度圧縮の省略、又は圧縮比の緩和が可能となる。これにより、画像検品の高精度化が可能となる。また、入力画像データの画像処理の処理負担が軽減される。
【０２１９】
［応用例］
〔ヘッドモジュール間の位置ずれ計測機能への応用例〕
上記の撮像データの補正は、画像検品以外の機能への応用が考えられる。以下に、ヘッドモジュール位置ずれ計測機能への応用例を示す。
【０２２０】
《インクジェットヘッドの構造例》
図１４はライン型インクジェットヘッドの構成例を示す斜視図である。図１４に示したインクジェットヘッド３００は、インクジェットヘッドの長手方向に沿って、複数のヘッドモジュール３０２を一列に繋ぎ合わせた構造を有している。複数のヘッドモジュール３０２は、フレーム３０６を用いて一体の構造体として支持される。
【０２２１】
図１４に図示した符号３０４はノズル面を示す。ノズル面３０４は、複数のノズル開口がマトリクス配置されている。図１６にノズル開口のマトリクス配置の一例を示す。
【０２２２】
符号３０８は、各ヘッドモジュール３０２の電気部品と接続される電気配線が形成される配線部材である。配線部材３０８は、図示しない駆動回路、及び図示しない制御回路と接続される。
【０２２３】
《課題の説明》
ライン型インクジェットヘッドは、適切な画質の印刷を行うために、隣接ヘッドモジュール間の吐出タイミング合わせ、及び並列ヘッドモジュール間の吐出タイミング合わせ等のヘッドモジュール位置ずれに関する課題を解決する必要がある。なお、吐出タイミングはジェッティングタイミングと同義である。
【０２２４】
並列ヘッドモジュールの一例として、媒体搬送方向に沿う異なる位置に配置される異なる色のインクジェットヘッドにおけるヘッドモジュールが挙げられる。並列ヘッドモジュールの他の例として、同一色のデュアルヘッド構造における媒体搬送方向に沿う異なる位置に配置されるヘッドモジュールが挙げられる。
【０２２５】
《隣接ヘッドモジュール間の吐出タイミング合わせ》
図１５はラダーパターンの模式図である。図１５には、第一ヘッドモジュール３０２Ａ、及び第二ヘッドモジュール３０２Ｂを用いて形成されたラダーパターン３１０を図示する。ラダーパターン３１０の印刷解像度は１２００ドット毎インチである。ラダーパターン３１０は第二テストパターンの一例である。
【０２２６】
ラダーパターン３１０における、同色ラダー間隔は１００ピクセルである。同色ラダー間隔は、第一ヘッドモジュール３０２Ａを用いて印刷されたラダーの間隔、又は第二ヘッドモジュール３０２Ｂを用いて印刷されたラダーの間隔である。
【０２２７】
図１５に示したラダーパターン位相差は５０ピクセルである。ラダーパターン位相差は、第一ヘッドモジュール３０２Ａを用いて印刷されたラダーと、第二ヘッドモジュール３０２Ｂを用いて印刷されたラダーとの間隔である。
【０２２８】
ラダーの太さは５ピクセルである。なお、ここでいうピクセルは、印刷解像度が１２００ドット毎インチの場合の１ピクセルの一辺の長さである。
【０２２９】
図１５に示したヘッドモジュールの繋ぎ部３０２Ｃを拡大して、図１６に図示する。また、ラダーパターン３１０の一部３１０Ａの撮像データを拡大して、図１６に図示する。
【０２３０】
図１６はヘッドモジュールの一部拡大図、及び撮像データの一部拡大図である。図１６に図示した符号３１４Ａは、第一ヘッドモジュール３０２Ａのノズル開口を模式的に示す。符号３１４Ｂは、第二ヘッドモジュール３０２Ｂのノズル開口を模式的に示す。
【０２３１】
ラダーパターン３１０の撮像データ３１０Ｂは、第一ヘッドモジュール３０２Ａを用いて生成されたラダーに対応するパターン３１０Ｃ、及び第二ヘッドモジュール３０２Ｂを用いて生成されたラダーに対応するパターン３１０Ｄが含まれる。図１６に図示した符号３２０は、撮像データ３１０Ｂの濃度測定領域を示す。
【０２３２】
隣接ヘッドモジュール間の吐出タイミング合わせでは、先ず、図１に示した印刷部３０を用いて、図１５、及び図１６に示したラダーパターン３１０を印刷する。次に、図１に示したインラインスキャナ４２を用いて、印刷されたラダーパターンを撮像し、撮像データを取得する。インラインスキャナ４２の媒体搬送方向の撮像解像度は１００ドット毎インチとする。
【０２３３】
次に、図１６に示した撮像データ３１０Ｂに対して、インクジェットヘッドの長手方向について、濃度測定領域３２０におけるラダーパターンの濃度を平均化して、ラダーパターンの濃度プロファイルを生成する。
【０２３４】
図１７は濃度プロファイルの一例、及び積算プロファイルの一例を示す図である。図１７には、図１６に示した撮像データ３１０Ｂに対応する濃度プロファイル３３０を示す。濃度プロファイル３３０は、ラダー設計に従った周期を有している。
【０２３５】
次に、濃度プロファイル３３０から積算プロファイル３４０を生成する。撮像解像度が１００ドット毎インチの濃度プロファイル３３０を一周期ごとに分割する。破線を用いて囲まれた各領域は、濃度プロファイル３３０の一周期分を示す。
【０２３６】
次に、濃度プロファイル３３０の一周期分のそれぞれを積算して、積算プロファイル３４０を生成する。次に、積算プロファイル３４０の第一ピーク３４２、及び第二ピーク３４４を抽出する。積算プロファイル３４０の第一ピーク３４２、及び第二ピーク３４４を用いてｄＹを算出する。ｄＹは、図１５に示した第一ヘッドモジュール３０２Ａと、第二ヘッドモジュール３０２Ｂとの、媒体搬送方向における位置ずれ量である。位置ずれ量ｄＹは、第一ヘッドモジュール３０２Ａの吐出タイミングと、第二ヘッドモジュール３０２Ｂの吐出タイミングとの期間に変換される。
【０２３７】
図１６に示した撮像データ３１０Ｂは、媒体の送りむらの影響を受けている。また、撮像データ３１０Ｂの撮像解像度は、印刷画像の印刷解像度と比べて低解像度である。そこで、先に説明した撮像データの補正を適用して、媒体の送りむらの影響、及び印刷画像の印刷解像度と比較して撮像データの撮像解像度が低解像度である影響を抑制し得る。
【０２３８】
《並列ヘッドモジュールの吐出タイミング合わせ》
図１８は並列ヘッドモジュールの吐出タイミング合わせにおけるラダーパターンの一例を示す図である。図１８に示した第一インクジェットヘッド３５０、及び第二インクジェットヘッド３５２は、媒体搬送方向に沿って一定間隔を空けて配置される。
【０２３９】
例えば、ヘッドモジュール３５０Ａ−１とヘッドモジュール３５２Ａ−１との間隔と、ヘッドモジュール３５０Ａ−２とヘッドモジュール３５２Ａ−２との間隔にずれが発生する場合があり得る。
【０２４０】
そこで、第一インクジェットヘッド３５０を用いて印刷した第一ラダー３６２、及び第二インクジェットヘッド３５２を用いて印刷した第二ラダー３６４を含むラダーパターン３６０を印刷し、ラダーパターン３６０の撮像データを取得し、隣接ヘッドモジュール間の吐出タイミング合わせと同様に、撮像データを解析して、隣接ヘッドモジュール間の間隔のずれ量を測定する。
【０２４１】
図１８に示したラダーパターン３６０は、媒体の送りむらの影響を受け、かつ、撮像データの撮像解像度が印刷画像の解像度よりも低い場合は、先に説明した撮像データの補正を適用して、これらの影響が抑制された、隣接ヘッドモジュール間の間隔のずれ量を測定が可能となる。ラダーパターン３６０は第一テストパターンの一例である。
【０２４２】
〔他の応用例〕
他の応用例として、ヘッドモジュールアラインメント量計測機能、ヘッド間レジずれ計測機能、印刷画像歪み量計測機能、印刷物表裏レジずれ量計測機能、及びスジムラ計測機能が挙げられる。また、任意領域への各種テストチャート挿入時における、インラインスキャナの撮像データ解析の際の領域探索の効率化にも応用可能である。
【０２４３】
［他の媒体搬送方式への適用例］
本実施形態では、搬送ドラムを用いて媒体を回転搬送する印刷装置を例示したが、搬送ベルト等の搬送機構を用いて媒体を直線搬送する印刷装置にも、本実施形態に係る撮像データ補正を適用し得る。
【０２４４】
枚葉の媒体に代わり、連続媒体を用いてもよい。連続媒体は連続紙を適用してもよい。連続媒体に枚葉媒体の一枚に対応する一画像領域を適用し、一画像領域ごとに枚葉媒体と同様の処理を行うことが可能である。
【０２４５】
直線搬送方式の印刷装置では、搬送機構の駆動源となるモータの回転軸に取り付けられたエンコーダから計測信号を取得してもよい。また、搬送機構の可動部の位置を検出するリニアエンコーダから計測信号を取得してもよい。
【０２４６】
［他の印刷装置への適用例］
本実施形態では、インクジェット方式の印刷装置を例示したが、印刷方式は、インクジェット方式に限定されない。例えば、電子写真方式の印刷装置にも、本実施形態に係る撮像データ補正を適用し得る。また、媒体を搬送する搬送装置に取り付けられたエンコーダの計測信号に由来する信号を用いて、印刷タイミングを制御する有版印刷装置にも、本実施形態に係る撮像データ補正を適用し得る。
【０２４７】
エンコーダ計測信号に由来する信号とは、エンコーダ計測信号に対して、内挿補間等の加工処理を施して得られた信号である。エンコーダ計測信号に由来する信号は、エンコーダ計測信号が含まれてもよい。
【０２４８】
本実施形態に示した印刷装置の構成要素の一部を用いて、画像解析装置を構成することが可能である。例えば、システムコントローラ１００、及び解析処理部１３０等を用いて、撮像データを解析する画像解析装置を構成し得る。画像解析装置の各部に対応する工程を含む画像解析方法を構成し得る。
【０２４９】
［プログラムへの適用例］
本実施形態に示した画像検品は、各部、又は各工程の機能をコンピュータに実行させる画像解析プログラムを用いて実現することが可能である。例えば、印刷機能、計測機能、ジェッティングタイミングパルス生成機能、ジェッティングタイミングパルス数積算値算出機能、撮像機能、及び解析処理機能をコンピュータに実行させる画像解析プログラムを用いて、画像検品の実現が可能である。更に、画像解析プログラムを格納した、ハードディスク、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、各種半導体メモリ等の、非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体を構成することが可能である。
【０２５０】
ジェッティングタイミングパルス生成機能は、印刷タイミングパルス信号生成機能の一例である。ジェッティングタイミングパルス数積算値算出機能は、積算値取得機能の一例である。
【０２５１】
［実施形態及び変形例等の組み合わせについて］
上記の実施形態で説明した構成要素、及び変形例で説明した構成要素は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の構成要素を置き換えることもできる。
【０２５２】
［用語の説明］
媒体は、記録紙、及び記録用紙等と呼ばれるものが含まれる。また、媒体は、樹脂製のシート、金属製のシートなど、インクを用いて画像記録が可能な紙以外の材料が用いられたシート状の部材が含まれる。媒体は、枚葉媒体、及び連続媒体のいずれも含み得る。
【０２５３】
インクは、色材を含有するグラフィック用途の液体が含まれる。インクは、色材を含有しない透明、又は半透明の液体、並びに樹脂粒子、及び金属粒子などを含有する工業用途の液体が含まれてもよい。
【０２５４】
媒体搬送方向は、用紙搬送方向、及び副走査方向等と呼ばれる場合がある。媒体幅方向は、用紙幅方向、及び主走査方向等と呼ばれる場合がある。
【０２５５】
印刷は、画像記録、描画、及び画像形成等の概念を含み得る。画像は、文字、図形、模様、及びパターン等を含み得る。印刷画像は、印刷物となる画像、及びテストパターン等の付属画像等が含まれ得る。
【０２５６】
直交は、誤差等に起因して９０度未満の角度、又は９０度を超える角度で交差する場合に、９０度で交差する場合と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な直交が含まれる。
【０２５７】
沿うは、複数の構成要素が直線状に配置される場合、及び複数の構成要素が直線に対してジグザグに配置される場合等が含まれる。沿う方向は、平行が含まれる。平行は、誤差等に起因して非平行の場合に、平行と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な平行が含まれる。
【０２５８】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【０２５９】
１０  インクジェット印刷装置
１２  媒体
１４  カラー画像
１４Ａ  ノズル検査用のパターン
２０  搬送部
２２  搬送ドラム
２２Ａ  外周面
２４  エンコーダ
３０  印刷部
３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ  インクジェットヘッド
４０  撮像部
４２  インラインスキャナ
５０  エンコーダ計測信号
５２  ジェッティングタイミングパルス
５４、５４Ａ  ジェッティングタイミングパルス数積算値
５６  撮像タイミング制御信号
６０、６０Ａ  撮像データ
６０Ｂ  補正撮像データ
６２  画素
６４  撮像ライン
７０  入力画像データ
７０Ａ  圧縮画像データ
７２  差分データ
７４Ａ、７４Ｂ  すじ
７６  印刷画像
８０、８０Ａ  正解印刷画像
８２Ａ  正解撮像データ
８４  信号補間情報
１００  システムコントローラ
１０２  通信部
１０３  ホストコンピュータ
１０４  画像メモリ
１１０  搬送制御部
１１２  印刷制御部
１１４  操作部
１１６  表示部
１１８  パラメータ記憶部
１２０  プログラム格納部
１２２  撮像制御部
１２６  ジェッティングタイミングパルス生成部
１２８  ジェッティングタイミングパルス数積算値算出部
１３０  解析処理部
２０６  Ｚ相信号
２０８  Ａ相信号
２２０  撮像開始タイミング信号
３００  インクジェットヘッド
３０２  ヘッドモジュール
３０２Ａ  第一ヘッドモジュール
３０２Ｂ  第二ヘッドモジュール
３０２Ｃ  ヘッドモジュールの繋ぎ部
３０４  ノズル面
３０６  フレーム
３０８  配線部材
３１０  ラダーパターン
３１０Ａ  ラダーパターンの一部
３１０Ｂ  ラダーパターンの撮像データ
３１０Ｃ、３１０Ｄ  パターン
３１４Ａ  第一ヘッドモジュールのノズル開口
３１４Ｂ  第二ヘッドモジュールのノズル開口
３２０  濃度測定領域
３３０  濃度プロファイル
３４０  積算プロファイル
３４２  第一ピーク
３４４  第二ピーク
３５０  第一インクジェットヘッド
３５２  第二インクジェットヘッド
３５０Ａ−１、３５０Ａ−２、３５０Ａ−３、３５０Ａ−４  第一インクジェットヘッドのヘッドモジュール
３５２Ａ−１、３５２Ａ−２、３５２Ａ−３、３５２Ａ−４  第二インクジェットヘッドのヘッドモジュール
３６０  ラダーパターン
３６２  第一ラダー
３６４  第二ラダー
Ｓ１０からＳ２０  画像検品方法の各工程
【図１】
2019065579.tif 000003
【図２】
2019065579.tif 000004
【図３】
2019065579.tif 000005
【図４】
2019065579.tif 000006
【図５】
2019065579.tif 000007
【図６】
2019065579.tif 000008
【図７】
2019065579.tif 000009
【図８】
2019065579.tif 000010
【図９】
2019065579.tif 000011
【図１０】
2019065579.tif 000012
【図１１】
2019065579.tif 000013
【図１２】
2019065579.tif 000014
【図１３】
2019065579.tif 000015
【図１４】
2019065579.tif 000016
【図１５】
2019065579.tif 000017
【図１６】
2019065579.tif 000018
【図１７】
2019065579.tif 000019
【図１８】
2019065579.tif 000020
【国際調査報告】
2019065579.tif 000021
2019065579.tif 000022
2019065579.tif 000023
2019065579.tif 000024