(57)【要約】【課題】種々のサイズの印刷機に対応することが容易な画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置１６は、複数の単位走査手段２０を印刷幅方向に沿って並ぶように千鳥状に配置して構成される。各単位走査手段２０は印刷幅方向に分割された所定の小領域だけを読取可能なように構成され、各々光源２１と光学手段２２と受光手段２３とを含む。各単位走査手段２０は印刷機のサイズに合わせて複数個使用され、各々の単位走査手段２０毎に焦点合わせが行えるので、印刷用紙の微小な浮き上がりなどにも対応することもできる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置内で搬送される被検査物を撮像して被検査物上の画像を走査する画像読取装置であって、
被検査物を照明する照明手段と、照明された被検査物からの反射光を導光する光学手段と、前記光学手段を介して導光された前記反射光を光電変換する撮像手段と、を一体的にユニット化した単位走査手段を備え、
前記単位走査手段を被検査物の幅サイズに合わせて複数組み合わせたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
複数の単位走査手段が印刷用紙搬送方向における異なる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記単位走査手段のそれぞれが前記被検査物に対して独立して焦点位置合わせを行うようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、印刷装置において印刷物などの被検査物上の画像を走査して読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷物上の画像を走査撮像して得られた画像データに基づいて印刷物の色濃度を測定する印刷装置が公知である。この従来の印刷装置では、走行中の印刷物を印刷幅方向に沿って配置した撮像手段により走査読み取りする画像読取装置が備えられている。（例えば、特許文献１および特許文献２を参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５３０５４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−２１０３５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記印刷装置に備えられた画像読取装置は有用ではあるが、任意のサイズの印刷装置に設置するとなると各印刷装置の最大印刷幅（最大用紙幅）に応じて固有の設計を行う必要があった。また照明光源に沿って撮像手段を一列状に配置しなければならず、照明光源や撮像手段の設置の自由度が少なくなるという問題があり、特に印刷装置内の狭い排紙部に設置することが困難であった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、種々のサイズの印刷装置でも対応が容易であり、比較的設置の自由度を高くすることが可能な印刷装置に用いる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００７】
一方、上述した従来の画像読取装置では、印刷用紙のばたつきを抑えて走査をすることができるように、吸着ローラなどで搬送される印刷用紙を安定させている。このような吸着手段による安定化は効果はあるものの、印刷用紙の種類や印刷条件が変化することにより印刷用紙の平面性には部分的な変化が生じる場合がある。特に特大サイズの印刷用紙では印刷用紙の幅方向で微妙な高低が生じやすいため、幅方向に延設された画像読取装置では撮像手段の焦点位置をいずれかの中間位置に合わせて対応するしかなかった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決することを第２の目的とし、印刷用紙の幅方向において微妙な高低差が生じた場合にでも印刷用紙の各部位に対応して焦点合わせを行うことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、印刷装置内で搬送される被検査物を撮像して被検査物上の画像を走査する画像読取装置であって、被検査物を照明する照明手段と、照明された被検査物からの反射光を導光する光学手段と、前記光学手段を介して導光された前記反射光を光電変換する撮像手段と、を一体的にユニット化した単位走査手段を備え、前記単位走査手段を被検査物の幅サイズに合わせて複数組み合わせたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像読取装置であって複数の単位走査手段が印刷用紙搬送方向における異なる位置に配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の画像読取装置であって前記単位走査手段のそれぞれが前記被検査物に対して独立して焦点位置合わせを行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［印刷装置の説明］
以下、本発明に係る画像読取装置を備えた印刷装置の一例について図面に基づいて説明する。図１は印刷装置を側面から見た断面概要図である。
【００１３】
まず図１に示すように、この印刷装置は、印刷機構として、印刷版を保持する第１および第２の版胴１、２と、それぞれの版胴からインキ画像を転写するための第１および第２のブランケット胴３、４と、印刷用紙を保持して両ブランケット胴３、４からインキ画像が転写される圧胴５と、圧胴５に対し印刷用紙を供給または排出する給紙胴６および排紙胴７と、前記第１および第２の版胴１、２上の印刷版に対し湿し水またはインキを供給する湿し水供給手段８およびインキ供給手段９と、積載された未印刷の印刷用紙を順次供給する給紙部１０と印刷された印刷用紙を順次積載する排紙部１１とを備える。
【００１４】
一方、この印刷装置は、製版機構として、前記第１および第２の版胴１、２に対し未露光の印刷版を供給する印刷版供給部１２と、版胴上の印刷版に対し画像を記録する画像記録部１３と、画像が記録された印刷版を現像処理する現像部１４と、使用済みの印刷版を排出する印刷版排出部１５とを備える。
【００１５】
また、この印刷装置は印刷された印刷用紙上の画像を撮像して画像濃度を測定するための画像読取装置１６と、ブランケット胴の洗浄を行う洗浄装置１７と、この印刷装置全体を制御する制御装置１８とを備える。
【００１６】
以下、前記各部の詳細について説明する。第１の版胴１は、図示しない版胴駆動機構によって図１の実線で示す第１の印刷位置と二点鎖線で示す画像記録位置との間を移動可能なように構成されており、第２の版胴２についても同様に図示しない版胴駆動機構によって図１の実線で示す第２の印刷位置と二点鎖線で示す画像記録位置との間を移動可能なように構成されている。
【００１７】
すなわち第１および第２の版胴１、２は、印刷作業を実行する時にはそれぞれ第１または第２の印刷位置に配置され、製版作業を実行する時には、順次交代して画像記録位置に配置されて各版胴上での印刷版の製版処理が行われる。この第１の版胴１と第２の版胴２とは、それぞれ２色分の印刷版を保持可能な周面を有し、各印刷版をその周面上で１８０度対向した位置に固定するための咥え手段を備える。
【００１８】
第１のブランケット胴３は、前記第１の印刷位置において第１の版胴１と当接して回転するように構成されており、第２のブランケット胴４についても同様に前記第２の印刷位置において第２の版胴２と当接して回転するように構成されている。この第１および第２のブランケット胴３、４は、前記第１および第２の版胴１、２と同じ直径を有し、各版胴から２色分のインキ画像を転写可能なブランケットをその周面に装着している。
【００１９】
圧胴５は、前記第１および第２の版胴１、２の１／２の直径を有し、第１および第２のブランケット胴３、４の両方と当接して回転するように構成されている。この圧胴５には、前記印刷版に対応する大きさの印刷用紙を１枚保持可能な咥え手段を備えている。この咥え手段は図示しない開閉機構によって所定のタイミングで開閉して、前記印刷用紙の前端部を挟持することができる。
【００２０】
給紙胴６および排紙胴７は、圧胴５と同じ直径を有し、前記圧胴５に備えられた咥え手段と同様の図示しない咥え手段を備える。この給紙胴６の咥え手段は前記圧胴５の咥え手段に対し同期して印刷用紙を受け渡すように配置されており、排紙胴７の咥え手段は前記圧胴５の咥え手段から同期して印刷用紙を受け取るように配置されている。
【００２１】
上記第１および第２の印刷位置に配置された第１および第２の版胴１、２と、第１および第２のブランケット胴３、４と、圧胴５と、給紙胴６および排紙胴７とは、図示しない印刷駆動用モータにより同期して回転駆動される。なお、本実施の形態の印刷装置では、圧胴５に対し版胴１、２およびブランケット胴３、４が２倍の周長を有するため、版胴１、２およびブランケット胴３、４が１回転する毎に圧胴が２回転する。従って、圧胴５が印刷用紙を保持したまま２回転すると、第１および第２の版胴１、２から、２色＋２色の合計４色の多色印刷が行える。
【００２２】
湿し水供給手段８は、第１および第２の印刷位置における各版胴１、２に対しそれぞれ２組づつ配置されており、各版胴１、２上の２つの印刷版に対し選択的に湿し水を供給することができる。この湿し水供給手段８は、湿し水を貯留する水舟と、水舟内の湿し水を汲み上げて印刷版面に渡す湿し水ローラ群とからなり、湿し水ローラのうち少なくとも印刷版面に当接するローラはカム機構によって版胴面に対し当接または離間するするように構成されている。なお印刷版が湿し水を不要とするタイプの印刷版であれば、湿し水供給手段８は不要となる。
【００２３】
インキ供給手段９は、第１および第２の印刷位置における各版胴１、２に対しそれぞれ２組づつ配置されており、各版胴１、２上の２つの印刷版に対し選択的に異なる色のインキを供給することができる。このインキ供給手段９は、印刷幅方向の複数の領域毎にインキ供給量を調整する事が可能なインキ壷手段を備え、このインキ壷手段から出されたインキを複数のインキローラを介して版胴上の印刷版面に対し供給する。すなわちインキローラのうち少なくとも印刷版面に当接するローラはカム機構によって版胴面に対し当接または離間するするように構成されている。
【００２４】
なお各インキ供給手段９のインキは、例えば第１の版胴１に対しては、Ｋ色（ブラック）とＭ色（マゼンタ）のインキ供給手段８が配置され、第２の版胴２に対しては、Ｃ色（シアン）とＹ色（イエロー）のインキ供給手段８が配置される。また、湿し水供給手段８とインキ供給手段９のいくつかは、前記第１および第２の版胴１、２の移動にともない、その移動経路から待避できるように構成されている。
【００２５】
給紙部１０は、未使用の印刷用紙を積載したパイルから印刷用紙を一枚ずつ取りだして給紙胴６に渡すものであって、この実施の形態では、給紙胴の２回転毎に１回印刷用紙を供給するよう動作する。一方、排紙部１１は、印刷された印刷用紙を排紙胴７から受け取って積載するものである。排紙部１１は公知なチェーン搬送機構からなり、チェーンにより巡回される咥え爪により印刷用紙の先端部を挟持して排出搬送するものである。この排紙部１１により印刷物が排出される移動経路途中に画像読取装置１６が備えられている。なお画像読取装置１６の構成については後述する。
【００２６】
次に、この印刷装置の製版機構について説明する。この印刷装置では、製版作業を実行する時には、第１および第２の版胴１、２を交互に画像記録位置に移動させる。この画像記録位置では、図示しない摩擦ローラが版胴に当接されて回転駆動するように構成されている。
【００２７】
印刷版供給部１２は、ロール状の未露光印刷版を遮光して保管したカセットロールと、引き出した印刷版を版胴１、２まで搬送する搬送ローラおよび搬送ガイドと、前記印刷版をシート状に切断する切断手段と、を有する。この実施の形態では、印刷版としては銀塩感材を用いており、レーザ光によって画像を記録するものである。なお印刷版の供給動作手順は、まず前記カセットロールから引き出した印刷版の先端を前記版胴１、２の図示しない咥え手段に挟持させ、この状態で版胴１、２を回転させて印刷版を版胴１、２上に巻回し、この後、所定長で印刷版を切断して印刷版の後端を他方の咥え手段により挟持するものである。
【００２８】
画像記録部１３は、レーザ光のｏｎ／ｏｆｆによって印刷版上に露光を施して印刷版上に画像を記録するものである。この実施の形態では、前記制御装置１８により印刷版上の画像の位置が決定され、該当する画像データが画像記録部１３へ送出される。そして画像記録部１３では、レーザ発信源から発射されたレーザ光をポリゴンミラーなどの偏光器によって版胴の軸線方向に沿って主走査するとともに、版胴を回転させることで印刷版面を副走査する構成になっている。
【００２９】
なお、走査方式としては、複数のレーザビームを版胴軸線方向に併設しておいて版胴の回転にともない版胴周方向に主走査する形式であってもよい。また、印刷版および画像記録部１３としては、露光により画像を記録するものだけでなく、熱やその他の加工によって画像を記録するものであってもよい。
【００３０】
現像部１４は、前記画像記録部１３により露光された印刷版を現像処理するものである。この実施の形態では、現像部１４は、処理槽に貯留された処理液を塗布ローラにより汲み上げて印刷版に対し塗布して現像処理を行う構成になっており、版胴から待避する位置と版胴へ近接する位置とに移動する昇降手段が備えられている。なお現像処理が要らない画像記録方法を採用すれば、現像部１４自体はなくてもよい。
【００３１】
この印刷装置では、第１および第２の版胴１、２を画像記録位置へ移動させ、印刷版の供給と画像の記録および現像とを行って製版作業を実行する。製版作業が完了すれば、第１および第２の版胴１、２を第１および第２の印刷位置に配置して印刷作業を行うことができる。
【００３２】
一方、この印刷装置は印刷作業の終了後に印刷版を自動で排出することができる。この実施の形態では、印刷版排出部１５は、画像記録位置にある版胴から印刷版を剥離する剥離手段と、剥離された印刷版を搬送する搬送手段と、搬送された使用済みの印刷版を排出する排出カセットとを備える。
【００３３】
次に画像読取装置１６の詳細について図２ないし図５を用いて説明する。なお図２は印刷装置の排紙部１１において側面側から見た画像読取装置１６の配置を示す概要図であり、図３は印刷装置の排紙部１１において上面側から見た画像読取装置１６の配置を示す概要図である。また図４は画像読取装置１６を構成する単位走査手段２０の構成を示す斜視概要図である。
【００３４】
図２〜３に示すように、画像読取装置１６は、印刷された印刷用紙の排出側、例えば排紙部１１のチェーンデリバリー内に設けられている。また画像読取装置１６は、図３に示すように印刷幅方向に沿って配置する単位走査手段２０を、隣接する単位走査手段２０が印刷用紙搬送方向で前後するように、いわゆる千鳥状に配置された複数の単位走査手段２０からなり、各単位走査手段２０により印刷幅方向に分割された各々の領域ａ〜ｅを各単位走査手段２０で分割して走査することができる。
【００３５】
なお、この実施の形態では、前記各領域ａ〜ｅはそれぞれ隣接する領域間で端部が重複するように設定されており、当該重複領域において走査した画像をつなぎ合わせるようにしている。このため各単位走査手段２０は隣接する単位走査手段２０と干渉しないように千鳥状に配置している。もちろん上述のような装置上の干渉が生じない場合は、印刷幅方向に沿って一直線状に配置するようにしてもよい。
【００３６】
前記単位走査手段２０は、各々基本的に同一の構成であって、図４に示すように印刷物を照明する光源２１と、印刷物からの反射光を導光する光学手段２２と、光学手段２２により導光された反射光を受光する受光手段２３とからなり、各単位走査手段２０が個別のユニットとして構成されている。また各単位走査手段２０には、それぞれの単位走査手段２０を制御する走査制御コントローラ２４（後述の図５に図示）が備えられている。この実施の形態では単位走査手段２０を所要個数配置することにより、種々の印刷装置の印刷幅に対応させることができる。なお好ましくは各単位走査手段２０は各単位ユニット毎に防塵ケース内に収納され、かつ各単位ユニット毎に着脱可能に構成されている。
【００３７】
前記光源２１は、各単位走査手段２０の担当する領域幅分を照明可能な棒状光源であり、例えばスキャナなどに用いられる蛍光灯等で構成される。この光源２１は印刷用紙の紙面に対してほぼ垂直上方向から照明するように配置される。
【００３８】
光学手段２２は、印刷物上からの反射光を受光手段２３上に結像するためのレンズなどからなる光学系である。好ましくは前記光学手段２３は焦点調整が可能なズームレンズから構成されており、個々の単位走査手段２０毎に自動的に焦点合わせ可能に構成されているのが望ましい。
【００３９】
受光手段２３は、光学手段２２により結像された印刷物からの反射光を光電変換して画像データを得るＣＣＤラインセンサーである。本実施の形態では、カラーの印刷物を扱うためＲＧＢの各色毎に受光可能な３ライン形式のラインセンサーで構成される。
【００４０】
走査制御コントローラ２４は、制御用のマイクロチップコントローラなどからなり、所定のインターフェイスを介して単位走査手段２０の各部の動作を制御するように構成されている。
【００４１】
なお、一般的には排紙部１１内で搬送される印刷用紙ｐは、その用紙先端がチェーン３０によって走行する咥え爪手段３１により挟持された状態で搬送される。従って、印刷用紙ｐ自体は「ばたつき」を生じながら搬送されるため、前記画像読取装置１６で読み取る際には、図２に示すような吸着ローラ３３により印刷用紙ｐを吸着することによって読み取り時の安定性を維持するようにしている。前記吸着ローラ３３は、印刷幅方向（図２では紙面に垂直な方向）に沿って備えられたローラ部材であり、例えば真空ポンプなどに接続された多数の真空吸着孔をその周面に備えている。また吸着ローラ３３は印刷用紙の搬送速度に対応して駆動回転される、または非駆動で自由回転されるように構成されている。
【００４２】
上記構成では搬送される印刷用紙ｐは吸着ローラ３３上でローラ周面に吸着保持された状態になるため、当該吸着ローラ３３上を画像読取装置１６で読み取るようにすれば、安定した状態での読み取りが行える。なお、前記吸着ローラ３３は、板状の吸着プレートなどで代替するようにしてもよい。また本実施の形態では、単位走査手段２０を千鳥状に２列に配置しているため、２つの吸着ローラ３３を備えるようにしているが、この配置は単位走査手段２０の配置に応じて決定すればよい。
【００４３】
図１に戻って、洗浄装置１７はインキで汚れたブランケットを自動的に洗浄する装置であって、洗浄液を供給しながら洗浄布によりブランケット表面をふき取るように構成されている。
【００４４】
制御装置１８は、印刷装置全体の制御や画像処理演算などを行うためのコンピュータシステムからなり、オペレータが操作を行うための入力手段や表示手段、印刷装置各部に対して接続されるインターフェイス、データ記憶のための記憶手段などを備えている。
【００４５】
次に、前記画像読取装置１６の制御および動作について説明する。図５は印刷装置の画像読取装置１６を含む主要部を表す制御ブロック図である。図において、印刷装置は制御装置１８を備えており、この制御装置１８には前記単位走査手段２０内の走査制御コントローラ２４がそれぞれ接続されている。例えば、この接続は一般的なＳＣＳＩやＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌ−ａｒｅａ−ｎｅｔｗｏｒｋ）等により接続される。各走査制御コントローラ２４は単位走査手段２０内の受光手段２３、光学手段２２、光源２１に接続されており、各々の動作を制御する。
【００４６】
この画像読取装置１６は印刷物の読み取りを行う際に次のように作用する。まず、制御装置１８から印刷物の印刷動作にともない各単位走査手段２０に読み取りを指令する。走査制御コントローラ２４は、制御装置１８からの指令にともない印刷物の排出されるタイミングに同期した読み取りタイミングで印刷物上の所定位置の画像を読み取るように受光手段を制御する。この読み取りにより例えば印刷物上の絵柄に係る領域や、カラーチャートに係る領域を撮像することができる。
【００４７】
前記単位走査手段２０が図３に示すように千鳥配置されている場合は、その配置位置に基づいた読み取りタイミングが設定される。例えば図３に示す領域ｂ、ｄを読み取る単位走査手段２０の読み取りタイミングは、領域ａ、ｃ、ｅを読み取る単位走査手段２０の読み取りタイミングよりも（距離ｆ÷印刷用紙搬送速度）に相当する時間分だけ読み取りタイミングを遅らせる。この読み取りタイミングの調整は、各単位走査手段２０の実測位置に基づいて調整してもよいし、また試験的な読み取りテストを行って調整するようにしてもよい。
【００４８】
なお、印刷用紙の搬送速度は厳密に一定しないため、上記読取タイミングを完全に一致させることは困難である。従って、各単位走査手段２０による読取領域は印刷用紙の搬送ずれを見込んで所定分だけ大きく設定し、読み取った各画像データを画像処理によりつなぎ処理する。
【００４９】
一方、読取期間中には走査制御コントローラ２４は、常時光源２１を点灯させ、光学手段２２のオートフォーカス制御を実施する。この光学手段２２のオートフォーカス制御は各単位走査手段２０毎に個別に行われる。なおオートフォーカス位置の検出は一般に公知であり、例えば撮像画像を画像処理して最適フォーカス位置を演算する方法、対象物との間の距離を距離センサーで検出する方法、もしくは対象物に所定角度から入射するレーザビームの反射光を位置検出装置で検出する方法などがあり、何れの手法をとってもよい。そしてオートフォーカス制御としては前記光学手段２２をズームレンズにより構成し、その焦点位置を調整する方法が一般的である。もしくはこれに代えて各単位走査手段２０を印刷用紙面に対して昇降動作させる方法でもよい。
【００５０】
各単位走査手段２０が対象となる画像データを読み取ったら、走査制御コントローラ２４は読み取った画像データを制御装置１８に転送する。制御装置１８は各単位走査手段２０から得られた画像データを各々の単位走査手段２０毎にシェーディング補正し、次いで画像データのつなぎ処理をする。
【００５１】
シェーディング補正では、読み取った画像データの紙白部（印刷未領域）のデータを基準にして各読取値のレベルが補正される。これにより各単位走査手段２０毎の光源の光量差や受光手段の感度の補正が行える。また画像データのつなぎ処理により、各単位走査手段２０の読取位置に多少のずれが生じていても対応することができる。このようなシェーディング補正や画像データのつなぎ処理の手法自体については一般に公知であり、例えばつなぎ処理であれば特許２８５６９９１号などに開示されている。
【００５２】
制御装置１８が各単位走査手段２０から得た画像データをつなぎ合わせれば、印刷幅方向に一続きの画像データが得られるため、この画像データに基づいて印刷画像の色濃度の測定と、この色濃度に対するインキ量の調整とを行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１ないし２に記載の発明によれば、画像読取装置を複数の単位走査手段により構成するため、種々のサイズの印刷装置に対応して設計することが容易となる。
【００５４】
また請求項３に記載の発明によれば、各単位走査手段毎に焦点合わせを行なうことにより印刷用紙の各部位における紙面の微小な浮き上がり等にも対応することができる。特に各単位走査手段が印刷用紙搬送方向で異なる位置に配置された場合にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る印刷装置の一例を示す概要図である。
【図２】印刷装置に備えられた画像読取装置の側面概要図である。
【図３】画像読取装置内の単位走査手段の配置を示す上面概要図である。
【図４】単位走査手段の概略構成を示す斜視図である。
【図５】画像読取装置の制御を示すブロック図である。
【符号の説明】
１            第１の版胴
２            第２の版胴
３            第１のブランケット胴
４            第２のブランケット胴
５            圧胴
１３          画像記録部
１６          画像読取装置
１８          制御装置
２０          単位走査手段
２１          光源
２２          光学手段
２３          受光手段
２４          走査制御コントローラ
【図１】
2004165787.tif 000003
【図２】
2004165787.tif 000004
【図３】
2004165787.tif 000005
【図４】
2004165787.tif 000006
【図５】
2004165787.tif 000007