(57)【要約】【課題】  基準パターンの位置を正確に算出できる画像位置ずれ検査装置を提供する。【解決手段】  印刷プロセスに使用される色材毎用意される画像位置ずれ検査パターンが印刷された検査シートから画像位置ずれ検査パターンを順次読み取ることにより印刷された画像の主走査方向ならびに副走査方向に位置ずれを検査する画像位置ずれ検査装置において、画像位置検査パターンが配置されている範囲外に設けられた位置が既知である基準パターンを読み取り、既知の位置とのずれ量を算出するずれ量算出手段１１７と、ずれ量から画像位置ずれ検査パターンを読み取った位置を補正する補正手段１２２、１２３とを備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷プロセスに使用される色材毎に用意される画像位置ずれ検査パターンが印刷された検査シートから画像位置ずれ検査パターンを順次読み取ることにより印刷された画像の主走査方向ならびに副走査方向の位置ずれを検査する画像位置ずれ検査装置において、前記画像位置ずれ検査パターンが配置されている範囲外に設けられた位置が既知である基準パターンの読み取り結果から既知の位置とのずれ量を算出するずれ量算出手段と、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量から画像位置ずれ検査パターンを読み取った位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像位置ずれ検査装置。
【請求項２】
前記基準パターンは複数の個別パターンで構成され、前記ずれ量算出手段は、前記個別パターンが配置されていない位置の読み取りずれ量の近似値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像位置ずれ検査装置。
【請求項３】
前記近似値は、基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致した点間を用いることで求められることを特徴とする請求項２に記載の画像位置ずれ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタによって再現される画像品質のうち、カラー画像の品質を検査する画像位置ずれ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機あるいはプリンタは、ＣＣＤ等撮像素子を用いて画像情報の読み取りを行い感光体上に静電潜像を形成しトナーによる現像を行い用紙上に感光体上に形成したトナー像を転写し定着を行い画像の印刷を行っている。このような情報機器を工場で設計、製造し、出荷する際には、再現された画像の検査が行われている。
カラー複写機、カラープリンタにおいても画像の検査が必要となっている。検査対象がカラー画像の場合、所定の色以外の色についてはいくつかの色を混合することによってその再現が行われる。すなわち、カラー画像の印刷を行う場合には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色材によって、あるいはこれにブラック（Ｂ）を加えた４色材によって画像の形成を行う。
このような色材を順次重ね合わせて印刷を行う場合には、カラー再現性を左右する一つの因子として色ずれ量が問題となる。すなわち１色毎に色の再現を行う工程で色ずれが発生すると画像の品質が著しく劣化することになる。そこで再現された画像に対して色ずれ量を測定することが行われている。
【０００３】
上記した課題を解決するために、例えば特許文献１には、印刷プロセスに使用される色材毎用意される単色Ｌ字パターンを隣接させ規則性を持って複数配置し、画像出力された印刷シートから各単色Ｌ字パターンを順次読み取り、ＲＧＢのＬ字パターンに変換して格納する画像入出力装置からＲＧＢのＬ字パターンを所定単位毎に切り出し、前記Ｌ字パターンの交点座標位置を計測し、あらかじめ規定された理想座標位置と比較することにより、前記印刷された画像の主走査方向ならびに副操作方向の色ずれを検査する方法が開示されている。
また印刷シートからＬ字パターンを順次読み取りＲＧＢのＬ字パターンに変換して格納する画像入出力手段として画像読み取り装置（スキャナ）を使用するのが一般的であるが、読み取る際に機械部品の物理的な振動が原因で原稿上において読み取るべき位置と実際に読み取られる位置とにずれが生じる。Ｌ字パターンの読み取り位置がずれることで、実際に印刷されたＬ字パターンの位置があらかじめ規定された理想座標位置に対してずれているのか、読み取る際にずれているのか判断できないため正確な検査ができなくなる。
読み取りずれの補正技術として、特許文献２に記述されているように、原稿範囲外に基準となるパターンを配置し、読み取った基準パターンの位置のずれで原稿を読み取った位置を補正するものがある。
ここで画像読み取り装置にはＣＣＤ等撮像素子がついていることが一般的だが、画素の配列のピッチと基準パターンのピッチが整数倍でない場合モアレが生じる。画素の配列のピッチと基準パターンのピッチが整数倍であっても、正確に整数倍に読み取ることは構造上不可能であるためモアレが生じてしまう。モアレが生じることで実際の基準パターンの位置からずれて読み取り、読み取りずれの補正精度が悪くなる。
モアレを除去する技術として、特許文献３に記載されたものがある。この技術は、読み取ったデータの極大値と極小値を検出し極大値と極小値が所定周期の時にモアレとし、極大値と極小値から演算された補正値によってモアレ除去を行うものである。
【特許文献１】特開２００１−２１６５１６公報
【特許文献２】特開２００１−１６４０１公報
【特許文献３】特開２０００−０２２９５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし特開２０００−０２２９５７公報に記載の技術では、モアレの周期が単一なものは検出できるが、モアレの周期に他の周期の変動や突発的な変動がある場合、極大値と極小値を所定周期で検出するのは困難である。
本発明は、基準パターンの位置を正確に算出できる画像位置ずれ検査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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、印刷プロセスに使用される色材毎に用意される画像位置ずれ検査パターンが印刷された検査シートから画像位置ずれ検査パターンを順次読み取ることにより印刷された画像の主走査方向ならびに副走査方向の位置ずれを検査する画像位置ずれ検査装置において、前記画像位置ずれ検査パターンが配置されている範囲外に設けられた位置が既知である基準パターンの読み取り結果から既知の位置とのずれ量を算出するずれ量算出手段と、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量から画像位置ずれ検査パターンを読み取った位置を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、基準パターンは複数の個別パターンで構成され、ずれ量算出手段は、個別パターンが配置されていない位置の読み取りずれ量の近似値を算出する請求項１に記載の画像位置ずれ検査装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、近似値は、基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致した点間を用いることで求められる請求項２に記載の画像位置ずれ検査装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、他の周期変動や突発的な変動がある場合でも基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致した点を選定し、画素の配列のピッチと基準パターンのピッチが整数倍でないことで生じるモアレを、モアレの生じない点間で補正することで、基準パターンの位置を正確に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の画像位置ずれ検査装置が被検査装置と接続されたシステムの構成図である。ここでは、被検査装置１３として複写機のほかにプリンタが接続され、それぞれ専用ビデオインターフェース１５を介し画像入力装置（パターンジェネレータ）１２に接続される。なお画像読み取りのための計測スキャナがパソコンで構成される画像位置ずれ検査装置１にＳＣＳＩもしくはＵＳＢ等のスキャナインターフェース１４を介して接続されることもある。
図２は本発明の実施の形態に係る画像位置ずれ検査装置の構成図である。本発明の画像位置ずれ検査装置１１は、スキャナ入力部１１１、カラー画像抽出部１１２、ワークメモリ１１３、パターン切り出し部１１４、交点座標計測部１１５、相対位置算出部１１６、ずれ量算出部１１７、制御部１１８、論理演算部１１９、テーブルメモリ１２０、線位置計測部１２１、補正量算出部１２２、補正演算部１２３で構成される。
スキャナ入力部１１１は、図１に示す複写機（被検査装置）３のスキャナ部、あるいはスキャナ装置を介してスキャンされたパターンを取り込んでカラー画像抽出部１１２に供給する。カラー画像抽出部１１２は、取り込んだ画像をＲ，Ｇ，Ｂ画像毎所定量抽出してワークメモリ１１３へ吐き出す。ワークメモリ１１３は記憶装置のワークエリアまたはハードディスク装置のワーク領域に相当する。
パターン切り出し部１１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎、ワークメモリ１１３から１区画相当のＬ字パターンを切り出して交点座標計測部１１５に供給する。交点座標計測部１１５は、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれを構成する色のＬ字パターンの交点座標を求めて補正演算部１２３へ供給する。
相対位置算出部１１６は、補正演算部１２３によって得られた補正後のブラックの交点座標を基準に色パターンを補正した後の交点座標の相対位置を算出し、ずれ量算出部１１７へ渡す。ずれ量算出部１１７は、相対位置算出部１１６で求めた相対座標をテーブルメモリ１２０に理想値としてあらかじめ定義された相対座標と比較してずれ量を算出して論理演算部１１９へ出力する。
制御部１１８は、交点座標計測部１１５、相対位置算出部１１６、ずれ量算出部１１７、論理演算部１１９、線位置計測部１２１、補正量算出部１２２、補正演算部１２３による各演算の順序制御を司る。
論理演算部１１９は、ずれ量算出部１１７で算出されるずれ量を色パターンのずれ量として蓄積し、検査シート全面のパターンに対して算出したずれ量の平均値と最大値を求め、あらかじめ定義されテーブルメモリ１２０に記録された規格値と比較することにより、合否判定を行う。
【０００８】
スキャナ入力部１１１には基準パターンが配置される。基準パターンとして、スキャナ入力部１１１によって読み取り位置を算出できる十分な線幅を有する直線が副走査方向に等間隔に、かつ検査シートに印刷されるＬ字パターンの間隔と比較して十分に狭い間隔で配置される。
基準パターンに含まれる線の位置は既存でありその座標はテーブルメモリ１２０に格納されている。ただし、基準パターンの線は等間隔に配置されており製作時の精度が無視できるほど小さい場合は、座標は線の配置されている間隔の理論値から算出してもよい。
パターン切り出し部１１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎、ワークメモリ１１３から基準パターンを切り出して、線位置計測部１２１に供給する。線位置計測部１２１は基準パターンに含まれる線位置を計測し補正量算出部１２２に渡す。
補正量算出部１２２はテーブルメモリ１２０に記憶された基準パターンの既知の位置、または線の配置されている間隔から算出された理論値と線位置計測部１２１で算出された基準パターンの位置から補正量を算出する。補正演算部１２３は前記交点座標計測部１１５で算出された交点座標の値を補正量算出部１２２で算出された補正量に応じて補正を行い、相対位置算出部１１６へ供給する。
基準パターンは直線が等間隔に配置されたパターンであり、補正量算出部１２２で算出される補正量は、基準パターンの線が配置されている座標における補正量のみ算出される。基準パターンと検査パターンに印刷されたＬ字パターンの位置関係により、交点座標計測部１１５によって算出されたＬ字パターンの座標の位置の補正量が算出されているとは限らない。
そこで補正演算部１２３では、交点座標計測部１１５によって算出されたＬ字パターンの座標を挟む二つの補正量から近似して算出する。図３は補正量近似の方法を示す図である。ここでは直線近似による方法を示しているが、多項式、スプライン補間などの近似方法でもよい。
【０００９】
図４は本発明によるモアレ除去方法を示す図である。画素４の配列のピッチと基準パターン５のピッチが整数倍でないとき、基準パターンずれ２のようなモアレが生じる。基準パターン５の中心点が画素４の中心または端部と一致したとき、モアレによる基準パターンの読み取りずれはない点と選定する。基準パターン５の中心点が画素４の中心または端部と一致する点は、画素出力の近似線６（アイパターン）の交点から検出される。
アイパターンは複数間隔の画素に現れる規則性のある波形であり、図４では４画素ずつ選定したときの４本のアイパターンを示す。他の周期変動や突発的な変動がある場合でも、モアレの発生しない点を選定できる。モアレの生じない点を近似して基準パターンずれ量近似線１を算出し、モアレの生じない基準パターンずれ量を求めることができる。
【００１０】
図５は基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致する点を示す図である。基準パターン５の中心点が画素４の中心または端部と一致する点は、パターンマッチングでも検出できる。あらかじめ画素出力３の波形を特定しておき、一致もしくは最も波形が近づいた点をモアレの生じない点と検出してもよい。
また基準パターン５の中心点が画素４の中心または端部と一致する点は、画素出力３が左右対称になったときにも検出できる。任意の１画素及び隣り合った２画素の左右の画素出力が選択した画素出力より小さいとき、左右の画素出力の差が０になった位置をモアレの生じない点であると検出する。
左右差が０にならないとき、左右差の符号が逆転する位置を検出し、逆転する２つ画素出力の左右差の大きさから左右差が０になる位置をモアレの生じない点と検出してもよい。基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致する点の抽出は上記例のみに規定しない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の画像位置ずれ検査装置が被検査装置と接続されたシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像位置ずれ検査装置の構成図である。
【図３】補正量近似の方法を示す図である。
【図４】本発明によるモアレ除去方法を示す図である。
【図５】基準パターンの中心点が画素の中心または端部と一致する点を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１１７  ずれ量算出部（ずれ量算出手段）
１２２  補正量算出部（補正手段構成要素）
１２３  補正演算部（補正手段構成要素）
【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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