JP6569697B2 - 検査装置及び検査プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成される印刷物を効率的かつ正確に検査する検査装置及び検査プログラムに関し、特に、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される場合にも効率的かつ正確に検査することが可能な技術に関する。

用紙に画像を形成する画像形成部の後段に読み取り部を接続し、画像形成された用紙上の画像を読み取り部で読み取る画像形成装置が存在している。このような画像形成装置では、画像形成後の読み取り結果を参照し、異常画像（ヤレ画像）が形成された異常用紙（ヤレ紙）を検出するといった用途に使用されることがある。

一般に、印刷処理では、大量印刷を行う前に試し印刷としてプルーフ印刷を行い、印刷結果に異常がないかを確認する。この時の出力物を読み取って得た読み取り画像を正解画像として保存しておく。そして本印刷時での異常画像検知では、事前に用意された正解画像と、今回印刷された読み取り画像とを比較し、差分を異常画像とすることが通常である。

ところで、大部分の画像を共通にし、一部の画像だけを変更して印刷する「バリアブル印刷」と呼ばれる印刷が行われることがある。例えば、ダイレクトメールのように、本文は共通にしておいて、送付先や宛名だけを変更するような印刷方法である。
この種のバリアブル印刷では、共通画像部は上述した正解画像と読み取り画像との比較手法を採用することができる。一方、住所や氏名など個々の原稿により異なるバリアブル領域に対しては１枚毎に異なる内容で印刷されるため、事前に正解画像を印刷・読み取りして準備しておくことは不可能となる。

そこで、バリアブル領域における正解画像としては、画像形成用画像データを使用することが考えられる。しかし、基本的にトナー色であるＣＭＹＫのデジタルデータで生成されている画像形成用画像データと、スキャナから出力されるＲＧＢの印刷結果の読み取り画像データ読み取り画像データとの比較では、画像の色空間やボケ具合などが全く異なるため、同じ読み取り画像同士の比較に対して検出精度が下がることが知られている。

更に、事前に読み取り画像の準備が可能な共通領域も含めて画像形成用画像データとの比較を利用するのは精度的に不利となる問題がある。
この種の技術としては、以下の特許文献に各種の関連提案がなされている。

特開2014-134401号公報 特開2013-197860号公報 特開2013-179546号公報 特開2012-000876号公報

画像データの比較に関して、以上の特許文献１では、画像形成用画像データと読み取り画像データとを、Lab空間に変換して比較することが提案されている。
以上の特許文献２では、紙種ごとに異なるγ補正を実施することが提案されている。
以上の特許文献３では、画像形成用画像データ側に色域外の色があった場合は、色域内の画素値に変換することが提案されている。

以上の特許文献４では、バリアブル印刷において、バリアブルでない領域＝固定領域を比較対象とすることが提案されている。
ところで、既に説明したように、印刷画像の検品には、事前に正解画像を準備し、検査対象画像と差分比較を行い異常の有無を判定する手法が通常である。一方、バリアブル印刷の場合、出力毎に画像が異なるため、事前に正解画像を準備しておくことができない。よって、この場合は画像形成用画像データと読み取り画像データの比較を行うこととなる。

画像形成用画像データは、トナー色であるＣＭＹＫの出力解像度で構成されている。これに対し、印刷画像はスクリーン処理などの中間調処理が入り、更に印刷されていることからエッジ部は画像形成用画像データに比較してぼけているのが通常である。また、この印刷結果を読み取り部で読み取ることでＲＧＢ形式の画像データになり、更に解像度も読み取り部のスキャン設定に依存する。このように特性がかなり異なる画像同士を比較することから、色合わせや解像度変換、フィルタによるぼかし処理等の各種処理を実施して比較することとなる。これらの処理について、ソフトウエアで実行すると自由度は高いが処理時間がかかる。一方、これらの処理について、ハードウエアで実行するとコスト増につながる。また、処理後も紙種により色味が異なるなどの要因で、完全に同じ特性に変換して比較することはできず、高精度が期待できない場合がある。

従って、上述した特許文献１−４のいずれの技術を用いたとしても、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される場合には、効率的かつ正確に印刷画像を検査することが困難であることになる。
本発明の課題は、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される場合にも効率的かつ正確に検査することが可能な検査装置及び検査プログラムを実現することを目的とする。

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面が反映された検査装置と検査プログラムは、以下のように構成される。
同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して異なる内容が画像形成される可変領域と、を含む印刷物を読み取って得られた読み取りデータ中において、欠陥を検知する欠陥検知部を有し、印刷物を検査する検査装置であって、
前記欠陥検知部は、
前記固定領域において、前記読み取りデータを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、前記読み取りデータを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、
前記可変領域内の文字が形成された第１領域において、前記読み取りデータの画素値と前記読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が文字の濃度と前記紙色値との間の値である第１の閾値より小さい画素を欠損による欠陥の候補として検知し、
前記可変領域内の文字が形成されていない第２領域において、前記読み取りデータの画素値と前記紙色値との差分が視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な第２の閾値より大きい画素を汚損による欠陥として検知する、
ことを特徴とする。

また、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される可変領域と、を設定する領域設定部と、前記固定領域において、印刷物の読み取り画像データを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、印刷物の前記読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、前記可変領域において、印刷物の前記読み取り画像データについて、前記読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知する欠陥検知部と、を備えることを特徴とする。

また、画像形成に使用される画像形成用画像データを参照して、文字が形成された第１領域と、文字が形成されていない第２領域とを抽出する領域抽出部と、前記画像形成用画像データによって画像形成された印刷物を読み取って得られた読み取り画像データ中において、前記第１領域の欠陥と前記第２領域の欠陥とを検知する欠陥検知部と、を有し、画像形成された印刷物を検査する検査装置を制御する検査プログラムであって、前記欠陥検知部が、前記読み取り画像データ中の前記第１領域においてドットの欠損を欠陥として検知し、前記読み取り画像データ中の前記第２領域において所定の濃度以上のドットの存在を欠陥として検知するよう、検査装置を機能させることを特徴とする。

また、画像形成された印刷物を検査する検査装置を制御する検査プログラムであって、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される可変領域と、を設定し、前記固定領域において、印刷物の読み取り画像データを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、印刷物の前記読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、前記可変領域において、印刷物の前記読み取り画像データについて、前記読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知するよう、検査装置を機能させることを特徴とする。

（２）以上の（１）において、前記領域抽出部は、前記画像形成用画像データを構成する少なくとも１色の画素値が所定の閾値以上である画素が存在する領域を前記第１領域として抽出する、ことを特徴とする。
（３）以上の（１）〜（２）において、前記領域抽出部は、全ての画素において前記画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である領域を前記第２領域として抽出する、ことを特徴とする。
（４）以上の（３）において、前記領域抽出部は、前記画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である注目画素に対し、その注目画素の周辺画素においても全ての色の画素値が０である領域を前記第２領域として抽出する、ことを特徴とする。

（５）以上の（１）〜（３）において、前記第１領域欠陥検知部は、前記第１領域において、読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が所定の閾値より小さい画素を欠損による欠陥として検知する、ことを特徴とする。
（６）以上の（５）において、前記第１領域欠陥検知部は、前記第１領域において、所定の個数以上の連続したドットの欠損を欠陥として検知する、ことを特徴とする。
（７）以上の（１）〜（６）において、前記第２領域欠陥検知部は、前記第２領域において、読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が所定の閾値より大きい画素を欠陥として検知する、ことを特徴とする。

（８）以上の（１）〜（７）において、前記領域抽出部は、前記画像形成用画像データをＮ画素×Ｎ画素ごとの分割領域に分割し、前記分割領域中で所定の画素値を各分割領域の代表値と定め、各分割領域の代表値を集めることで、前記画像形成用画像データを縦横１／Ｎに縮小した縮小画像形成用画像データを生成し、前記縮小画像形成用画像データを参照して前記第１領域と前記第２領域とを抽出する、ことを特徴とする。
（９）以上の（１）〜（８）において、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成され前記第１領域と前記第２領域とを含む可変領域と、を設定する領域設定部を備えて構成され、前記欠陥検知部は、前記固定領域では、複数枚の印刷物の前記読み取り画像データを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、複数枚の印刷物の前記読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、前記可変領域では、複数枚の印刷物の前記読み取り画像データについて、前記読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知する、ことを特徴とする。
（１０）同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される可変領域と、を設定する領域設定部と、前記固定領域において、印刷物の読み取り画像データを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、印刷物の前記読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、前記可変領域において、印刷物の前記読み取り画像データについて、前記読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知する欠陥検知部と、を備えることを特徴とする。

本発明の一側面が反映された検査装置と検査プログラムでは、以下のような効果が得られる。
同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して異なる内容が画像形成される可変領域と、を含む印刷物を読み取って得られた読み取りデータ中において、欠陥を検知する欠陥検知部を有し、印刷物を検査する検査装置であって、
前記欠陥検知部は、
前記固定領域において、前記読み取りデータを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、前記読み取りデータを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、
前記可変領域内の文字が形成された第１領域において、前記読み取りデータの画素値と前記読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が文字の濃度と前記紙色値との間の値である第１の閾値より小さい画素を欠損による欠陥の候補として検知し、
前記可変領域内の文字が形成されていない第２領域において、前記読み取りデータの画素値と前記紙色値との差分が視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な第２の閾値より大きい画素を汚損による欠陥として検知する。この結果、着目画素が可変領域である場合には、基準読み取り画像データ又は画像形成用画像データと検査対象画像の読み取り画像データとの対応画素同士を比較するのではなく、検査対象画像の読み取り画像データの画素値と紙色値との差分を閾値と比較するだけで済むため、少ない演算で効率的かつ正確に検査することが可能になる。

（２）以上の（１）において、画像形成用画像データを構成する少なくとも１色の画素値が所定の閾値以上である画素が存在する領域を第１領域として抽出することにより、文字が形成された第１領域を高速かつ確実に抽出することができ、第１領域で文字の欠損の欠陥を検知することが可能になる。

（３）以上の（１）〜（２）において、画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である画素が存在する領域を第２領域として抽出することにより、下地である第２領域を抽出することができ、第２領域でドットの存在としての汚れを検知するが可能になる。

（４）以上の（３）において、画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である注目画素に対し、その注目画素の周辺画素においても全ての色の画素値が０である領域を第２領域として抽出することにより、下地である第２領域を高速かつ確実に抽出することができ、第２領域でドットの存在としての汚れを検知するが可能になる。

（５）以上の（１）〜（３）において、第１領域において、読み取り画像データ中の第２領域の濃度と同等である画素を欠損による欠陥として検知することにより、第１領域で文字の欠損の欠陥を正確に検知することが可能になる。
（６）以上の（５）において、第１領域において、所定の個数以上の連続したドットの欠損を欠陥として検知することにより、第１領域で文字の欠損の欠陥を正確に検知することが可能になる。

（７）以上の（１）〜（６）において、第２領域において、読み取り画像データから得た紙面平均濃度よりも高濃度を有する画素を欠陥として検知することにより、第２領域でドットの存在としての汚れを確実に検知するが可能になる。
（８）以上の（１）〜（７）において、画像形成用画像データをＮ画素×Ｎ画素ごとの分割領域に分割し、分割領域中で所定の画素値を各分割領域の代表値と定め、各分割領域の代表値を集めることで、画像形成用画像データを縦横１／Ｎに縮小した縮小画像形成用画像データを生成し、縮小画像形成用画像データを参照して第１領域と第２領域とを抽出することにより、第１領域と第２領域とを高速かつ適切に抽出することが可能になる。なお、所定の画素値とは、分割領域中の最低値、最大値、平均値、中央値、多数値などのいずれかである。

（９）以上の（１）〜（８）において、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成され第１領域と第２領域とを含む可変領域と、を抽出し、固定領域では、複数枚の印刷物の読み取り画像データを画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、複数枚の印刷物の読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、可変領域では、複数枚の印刷物の読み取り画像データについて、読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知することにより、固定領域と可変領域とのそれぞれで適切かつ高速に欠陥の検知が可能になる。

本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の処理を説明する説明図である。 本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の処理を説明する説明図である。 本発明の実施形態の処理を説明する説明図である。 本発明の実施形態の処理を説明する説明図である。

以下、図面を参照して、複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される場合に効率的かつ正確に印刷物を検査可能な実施形態を詳細に説明する。
〔構成（１）〕
ここで、検査装置を包含する画像形成装置１００の構成例として、図１と図２に基づいて詳細に説明する。この図１と図２では、出力物読取部を内蔵した画像形成装置１００について説明する。

ここで、画像形成装置１００は、制御部１０１と、通信部１０２と、操作表示部１０３と、記憶部１０４と、給紙部１０５と、搬送部１１０と、ＲＩＰ処理部１２０と、画像データ記憶部１３０と、画像処理部１４０と、画像形成部１５０と、出力物読取部１６０と、領域設定部１７０と、領域抽出部１８０と、欠陥検知部１９０と、を備えて構成されている。

そして、制御部１０１は、制御プログラムに従って画像形成装置１００内の各部を制御する。なお、本実施形態では、制御部１０１は、検査装置の制御部として、検査プログラムに従って、画像の検査を制御する。通信部１０２は、画像形成装置と図示されない他の装置との間で通信する。操作表示部１０３は、利用者による操作入力を受け付け、画像形成装置１００の状態表示を行う。記憶部１０４は、不揮発性メモリで構成されており、各種設定を記憶する。給紙部１０５は、給紙トレイに収容された用紙を画像形成タイミングに合わせて給紙する。搬送部１１０は、画像形成のタイミングに合わせて装置内で用紙を搬送する。ＲＩＰ処理部１２０は、ページ記述言語形式のプリントデータをＲＩＰ処理することにより、ビットマップ形式のトナー色に応じたＲＩＰ画像データ（画像形成用画像データ）を生成する。画像データ記憶部１３０は、画像形成する際の画像形成用画像データや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、画像形成用画像データに対して画像形成に必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０は、画像形成命令と画像形成用画像データとに基づいて用紙上に画像を形成する。出力物読取部１６０は、用紙上に画像形成された画像を読み取って読み取り画像データを生成する。領域設定部１７０は、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される可変領域とを、画像形成用画像データに含まれる情報やユーザによる指定によって設定する。領域抽出部１８０は、上述した可変領域において、文字が形成された第１領域（以下、「文字領域」）と、文字若しくは線又は塗りのいずれもが形成されていない第２領域（以下、「下地領域」）とを抽出する。欠陥検知部１９０は、固定領域においては、複数枚の印刷物の読み取り画像データを画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、複数枚の印刷物の読み取り画像データを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、可変領域では、複数枚の印刷物の読み取り画像データについて、読み取り画像データ中のドットの欠損又はドットの存在により欠陥を検知する。

ここで、画像形成部１５０は、図２に示されるように、像担持体１５１と、帯電部１５２と、露光部１５３と、現像部１５４と、転写部１５５と、定着部１５６と、を有して構成される。ここで、像担持体１５１は、後述するようにしてトナー像が形成される。帯電部１５２は、像担持体１５１を所定の電位で帯電させる。露光部１５３は、帯電した像担持体１５１に画像形成用画像データに応じた露光をして静電潜像を形成する。現像部１５４は、静電潜像を現像してトナー像に変換する。転写部１５５は、像担持体１５１上のトナー像を用紙に転写する。定着部１５６は、用紙上のトナー像を熱と圧力とにより安定した状態にする。なお、この画像形成部１５０の構成は一例であり、中間転写体を用いた複数色画像形成を行う構成であっても良い。また、画像形成部１５０は、用紙を反転させて、用紙の両面に画像を形成する構成であっても良い。

なお、出力物読取部１６０は、画像形成部１５０の用紙搬送方向下流側に配置されており、出力される用紙の画像を、搬送中に読み取る構成となっている。なお、出力物読取部１６０は、用紙の片面の読み取りを行うものでも良いし、用紙の両面を一度に読み取るものであっても良い。また、出力物読取部１６０が片面の読み取りを行うものである場合に、用紙を反転させることで、用紙の両面の読み取りを行うことも可能である。

なお、制御部１０１と、領域設定部１７０と、領域抽出部１８０と、欠陥検知部１９０とで、検査装置Ｇを構成することが可能である。図１では、検査装置Ｇが画像形成装置１００に内蔵された状態を示しているが、画像形成装置１００とは独立した検査装置とすることも可能である。また、制御部１０１と、出力物読取部１６０と、領域設定部１７０と、領域抽出部１８０と、欠陥検知部１９０とで、画像形成装置１００に接続されない、オフラインタイプの検査装置Ｇを構成することも可能である。

〔構成（２）〕
ここで、検査装置を包含する画像形成システム１の構成例を、図３と図４に基づいて詳細に説明する。この図３と図４では、給紙装置５０と画像形成装置１００と読取装置２００とを有する画像形成システム１について説明する。

ここで、画像形成装置１００は、図１−２に示したものと類似しており、出力読取部を有していない状態である。また、画像形成装置１００に出力物読取部を有しているものの、更に、読取装置２００内の出力物読取部を使用する構成であっても良い。なお、図１−２と図３−４とにおいて同一物には同一番号を付して、重複した説明は省略する。

ここで、画像形成装置１００の用紙搬送方向下流側に読取装置２００が配置されている。読取装置２００は、通信部２０２と、出力物読取部２６０と、を有して構成されており、出力される用紙の画像を搬送中に読み取る構成となっている。
なお、この読取装置２００を、画像形成装置１００の後部ユニットとして、図示されない後処理部を有する後処理装置内に出力物読取部２６０を有する構成であっても良い。

なお、図１と図２における出力物読取部１６０、図３と図４における出力物読取部２６０は、用紙の搬送方向に直交する方向を長手方向とするラインセンサ形式の撮像素子を有することで、画像形成されて出力される用紙の画像を搬送中に読み取ることが可能になる。

〔動作〕
以下、フローチャートと各種説明図を参照して、画像形成装置１００の動作を説明することで、検査装置の動作についても説明する。なお、検査装置の動作は、検査プログラムにより実現される。なお、ここでは、出力物読取部１６０が画像形成装置１００に内蔵されている画像形成装置１００の動作を具体例にするが、画像形成システム１の動作もほぼ同様である。

制御部１０１は、画像形成の開始時において、実行しようとするジョブの画像形成モードに応じて画像形成装置１００内の各部を設定又は初期化する。また、制御部１０１は、実行しようとするジョブについて、画像形成を開始する前に正解画像の取得（図５参照）を行う。

制御部１０１は、プルーフ画像の情報を準備し（図５中のステップＳ１１）、プルーフ画像を形成する（図５中のステップＳ１２）。ここで、プルーフ画像とは、実際の画像形成の前に試し印刷としてプルーフ印刷を実行する際に使用される画像であり、実際の画像形成に使用される画像とほぼ同じ画像である。

このプルーフ画像が形成される際に、制御部１０１は、出力物読取部１６０で読み取りを実行するよう制御し（図５中のステップＳ１３）、読み取りにより得られた読み取り画像を正解画像の読み取り画像データ（以下、「基準読み取り画像データ」）として画像データ記憶部１３０に保存するよう制御する（図５中のステップＳ１４）。

ここで、制御部１０１の指示を受けた領域設定部１７０は、正解画像中において、同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の印刷物で同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の異なる内容の印刷物が画像形成される可変領域とを、設定する（図５中のステップＳ１５）。

なお、固定領域と可変領域について、図６を参照して説明する。例えば、「バリアブル印刷」と呼ばれる印刷方式では、図６に示すように、複数枚の印刷物を画像形成する場合に、本文等の大部分の画像を固定領域（図６中のFix1）として共通にし、宛先等の一部の画像だけを可変領域（図６中のVar1,Var2,Var3）として変更して印刷する。図６に示す例では、本文が固定領域Fix1、宛先が可変領域Var1、宛先のＩＤが可変領域Var2、宛先やＩＤのバーコード表示が可変領域Var3、となっている。

なお、領域設定部１７０は、固定領域と可変領域との区別をジョブデータから抽出して設定しても良いし、正解画像を操作表示部１０３に表示してユーザからの指示により固定領域と可変領域とを区別して設定しても良い。そして、領域設定部１７０は、固定領域と可変領域との領域位置情報を上述した正解画像に関連付けた状態にして画像データ記憶部１３０に保存する（図５中のステップＳ１６）。

制御部１０１は、領域設定部１７０による正解画像に基づいた固定領域と可変領域との設定が完了したら、実際に画像形成する画像（検査対象画像）の画像形成用画像データを、画像データ記憶部１３０内のプリント準備メモリから読み込む（図７中のステップＳ１００）。

なお、本実施形態では、後述するように、画像形成された検査対象画像の読み取り画像データについて、可変領域中の文字領域における欠損（ドット無し）の検知、可変領域中の下地領域における汚損（ドットあり）の検知を行うことで、検査の際に画像形成前後の画像データ同士の比較を不要にできることを特徴としている。このために、以下のようにして、検査対象画像の可変領域中の文字領域と下地領域とを、画像形成用画像データに基づいて識別する。

制御部１０１から指示を受けた領域抽出部１８０は、設定された可変領域について、文字領域，下地領域，文字領域でも下地領域でもない検査対象外領域を識別するために、検査対象画像の画像形成用画像データの可変領域に対して着目矩形領域を移動させながら当て嵌めて、その着目矩形領域に含まれる最大画素値Ｍを抽出する（図７中のステップＳ１０１）。

なお、１画素毎の識別ではなく、複数画素×複数画素の着目矩形領域を用いるのは、文字周囲でのトナー飛散等による文字の滲みを汚損と区別するためである。そこで、全体の画像サイズや文字サイズ等を考慮して、例えば、８×８画素の着目矩形領域を検査対象画像の画像形成用画像データの可変領域に対して１画素ずつ移動させながら当て嵌めて、その着目矩形領域に含まれる最大画素値Ｍを抽出する。

ここで、領域抽出部１８０は、抽出した最大画素値Ｍについて、予め定めた閾値ＴＨ１と比較する（図７中のステップＳ１０２）。なお、ここで閾値ＴＨ１としては、文字と下地と検査対象外（中間調画像など）を識別するものである。なお、可変領域中の領域種別を識別する際に、最小画素値を参照することも可能である。ただし、少しでも地肌を含んだ文字領域は最小値＝０となり、文字画像にならないため、小さい文字の場合は文字画像が検査対象領域にならない可能性が高くなる。よって、最大画素値を利用した方が良好な結果が得られる。

そこで、図８の一覧に示すように、トナー色のＹＭＣＫ各色が０−２５５の値をとる場合に、文字画像は通常の場合に出力階調を濃い目に設定される場合がほとんどであるため、ＴＨ１を２００や２５０程度に設定し、Ｍ＞ＴＨ１であれば黒文字や黒線などであり文字領域（図７中のステップＳ１０２でＭ＞ＴＨ１，Ｓ１０３）、各色でＭ＝０であれば下地領域候補（図７中のステップＳ１０２でＭ＝０，Ｓ１０４）、文字領域と下地領域以外の中間調画像であれば検査対象外領域（図７中のステップＳ１０２でＴＨ１≧Ｍ＞０，Ｓ１０５）と、着目矩形領域中のＭを閾値ＴＨ１と比較することによって識別することができる。なお、図８の場合では、黒文字以外の色文字も検査対象外としているが、色文字を文字領域と識別して検査をすることも可能である。

以上のように着目矩形領域を検査対象画像の画像形成用画像データの可変領域に対して１画素ずつ移動させながら当て嵌めて、その着目矩形領域に含まれる最大画素値Ｍを抽出することで、領域抽出部１８０は、可変領域全体について検査対象領域の種別を識別する（図７中のステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

図９（ａ）は検査対象画像の一例を示す。ここでは、アルファベットの「ｉ」を具体例に示している。また、図９（ｂ）が上述した複数画素の着目矩形領域を示している。そして、図９（ａ）の検査対象画像に、図９（ｂ）の着目矩形領域を当て嵌め、当該着目矩形領域中の１画素でもＭ＞ＴＨ１となる領域を文字領域と識別する。このため、図９（ｃ）の破線のように文字領域が文字の外側に拡張される。ここで、８×８画素の着目矩形領域を用いると、文字の外側に７画素分の拡張がなされる。なお、図９（ｄ）で破線内部のハッチングで示される領域が、図９（ａ）の文字に対する文字領域である。

図１０（ａ）は検査対象画像の他の一例を示す。ここでは、アルファベットの「Ｐ」を具体例に示している。また、図１０（ｂ）が上述した複数画素の着目矩形領域を示している。そして、図１０（ａ）の検査対象画像に、図１０（ｂ）の着目矩形領域を当て嵌め、当該着目矩形領域中の１画素でもＭ＞ＴＨ１となる領域を文字領域と識別する。このため、図１０（ｃ）の破線のように文字領域が文字の外側と、Ｐの環の内側とに拡張される。ここで、８×８画素の着目矩形領域を用いると、文字の外側と内側とに７画素分の拡張がなされる。なお、図１０（ｄ）で破線で囲まれたハッチングで示される領域が、図１０（ａ）の文字に対する文字領域である。

また、以上のように文字領域のエッジ近辺は印刷による文字画像の滲みや、印刷時の歪により何もない画像領域においても文字画像が存在してしまう場合があるため、ある程度余白を取る必要がある。そこで、以上のようにして識別（図７中のステップＳ１０４）した下地領域候補について、着目矩形域及びその周辺の着目矩形領域Ｌ個分において最大値＝０である場合（周囲も下地領域候補である場合）に、その下地領域候補となっている着目矩形領域を下地領域と決定する（図７中のステップＳ１０８）。

以上のように、検査対象画像中の可変領域について文字領域と下地領域とを識別したら、領域抽出部１８０は、文字領域と下地領域との領域位置情報を画像データ記憶部１３０に保存する（図７中のステップＳ１０９）、
そして、検査対象画像の画像形成用画像データに基づいて領域抽出部１８０が可変領域中の文字領域と下地領域とを識別したら（図７中のステップＳ１０１〜Ｓ１０９）、制御部１０１は、画像形成部１５０で画像形成された検査対象画像の印刷物を読み取って読み取り画像データ（以下、「検査対象画像の読み取り画像データ」）を生成するように、出力物読取部１６０を制御する（図７中のステップＳ１１０）。

ここで、制御部１０１から指示を受けた欠陥検知部１９０は、設定された下地領域部分における、検査対象画像の読み取り画像データについて、各種フィルタ処理を施して用紙の色としての紙色値Ｗを取得する（図７中のステップＳ１１１）。ここで、検査対象画像の読み取り画像データの下地領域部分について、メディアンフィルタ処理や移動平均フィルタ処理等のフィルタ処理を施すことで、ノイズ成分を除去して、画像形成に使用された用紙の色としての紙色値Ｗを取得することが可能になる。なお、フィルタ処理としては、メディアンフィルタ処理や移動平均フィルタ処理以外の他のフィルタ処理を用いることも可能である。

また、紙色値Ｗとしては、下地領域だけでなく、可変領域全体や用紙全体についてフィルタ処理を施して取得することも可能である。紙面に占める文字ドットの面積よりは文字以外の紙面面積が大きいため、領域全体にフィルタ処理を施しても紙色に近い値を取得することが可能である。

また、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの全領域について、画素単位で着目画素の画素値Ａを取得し、以下の欠陥検知の処理を実行する（図７中のステップＳ１１２〜Ｓ１２７）。
ここで、欠陥検知部１９０は、画素値Ａを取得した着目画素が可変領域であるか固定領域であるかを、領域位置情報を参照して判定し（図７中のステップＳ１１３）、着目画素が固定領域であると判定されれば（図７中のステップＳ１１３でＮＯ）、画像データ記憶部１３０に保存されている基準読み取り画像データと、検査対象画像の読み取り画像データとの間で、着目画素と対応する画素とで画素値を比較する（図７中のステップＳ１１４）。

比較の結果で画素値に差分がなければ（図７中のステップＳ１１５でＮＯ）、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの着目画素は正常画像に属すると判断する（図７中のステップＳ１１６）。一方、比較の結果で画素値に差分があり（図７中のステップＳ１１５でＹＥＳ）、正解画像側にドットが存在しないのであれば（図７中のステップＳ１１７でＹＥＳ）、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの着目画素が汚損画像に属すると判断する（図７中のステップＳ１１８）。また、比較の結果で画素値に差分があり（図７中のステップＳ１１５でＹＥＳ）、正解画像側にドットが存在するのであれば（図７中のステップＳ１１７でＮＯ）、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの着目画素が欠損画像に属すると判断する（図７中のステップＳ１１９）。

以上のような判断により固定領域中の着目画素の欠陥の有無を検知したら（図７中のステップＳ１１６，Ｓ１１８，Ｓ１１９）、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの全領域について、着目画素の欠陥の有無の検知を行うように次の着目画素に移動して同様の処理を行う（図７中のステップＳ１２７）。なお、以上の場合は着目画素が固定領域に属するため、検査対象画像の読み取り画像データの着目画素を、事前に用意しておいた基準読み取り画像データの対応画素と容易に比較が可能である。

一方、欠陥検知部１９０は、画素値Ａを取得した着目画素が可変領域であるか固定領域であるかを、領域位置情報を参照して判定し（図７中のステップＳ１１３）、着目画素が可変領域であると判定されれば（図７中のステップＳ１１３でＹＥＳ）、文字領域であるか下地領域であるかによって（図７中のステップＳ１２０，Ｓ１２１）、それぞれの閾値と比較することで、正常か汚損か欠損候補であるかを検知する（図７中のステップＳ１２２，Ｓ１２４）。

すなわち、欠陥検知部１９０は、着目画素が可変領域中の文字領域であり（図７中のステップＳ１１３でＹＥＳ、Ｓ１２０でＹＥＳ）、着目画素の画素値Ａと紙色値Ｗとの差分Ａ−Ｗが閾値ＴＨ２より小さければ（図７中のステップＳ１２２でＹＥＳ）、文字を構成するドットが欠損している欠損画像の候補と判断し（図７中のステップＳ１２３）、着目画素の画素値Ａと紙色値Ｗとの差分Ａ−Ｗが閾値ＴＨ２以上であれば（図７中のステップＳ１２２でＮＯ）、文字を構成するドットが欠損していない正常画像と判断する（図７中のステップＳ１１６）。

なお、閾値ＴＨ２としては、文字の濃度と紙色値との間の任意の値、例えば、文字濃度の最大値を１００％とした場合の５０％程度の値とすることで、確実な判断が可能になる。また、閾値ＴＨ２としては、紙色値（最低値）に近い任意の値でも良く、例えば、文字濃度の最大値を１００％、紙色値を０％とした場合に、５％や１０％程度の紙色値に近い値とすることで、文字欠損の正確な判断が可能になる。

また、ステップＳ１１１で、用紙全体や可変領域全体を平均して紙色値Ｗを算出している場合には、この閾値ＴＨ２として紙色値Ｗをそのまま適用することも可能である。
また、欠陥検知部１９０は、着目画素が可変領域中の下地領域であり（図７中のステップＳ１１３でＹＥＳ、Ｓ１２０でＮＯ、Ｓ１２１でＹＥＳ）、着目画素の画素値Ａと紙色値Ｗとの差分Ａ−Ｗが閾値ＴＨ３より大きければ（図７中のステップＳ１２４でＹＥＳ）、下地に何らかの濃度（汚損）が存在している汚損画像と判断し（図７中のステップＳ１２３）、着目画素の画素値Ａと紙色値Ｗとの差分Ａ−Ｗが閾値ＴＨ３以下であれば（図７中のステップＳ１２４でＮＯ）、下地に汚れは付着していない正常画像と判断する（図７中のステップＳ１１６）。なお、閾値ＴＨ３としては、視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な任意の値で良く、例えば、文字濃度の最大値を１００％とした場合の５０％や２５％程度の値とすることで、確実な判断が可能になる。なお、この閾値ＴＨ３を小さくすると厳密な汚損チェックが可能になる。

また、欠陥検知部１９０は、可変領域中の着目画素が可変領域中の文字領域でも下地領域でもなければ（図７中のステップＳ１１３でＹＥＳ、Ｓ１２０でＮＯ、Ｓ１２１でＮＯ）、文字の欠損と下地の汚損が存在しないため、正常画像と判断する（図７中のステップＳ１１６）。

なお、以上の欠陥検知部１９０における欠陥検知について、欠陥検知部１９０内に、文字領域の欠陥を検知する文字領域欠陥検知部と、下地領域の欠陥を検知する下地領域欠陥検知部と、を設けても良い。
以上のような判断により可変領域中の着目画素の欠陥の有無を検知したら（図７中のステップＳ１１６，Ｓ１２３，Ｓ１２５）、欠陥検知部１９０は、検査対象画像の読み取り画像データの全領域について、着目画素の欠陥の有無の検知を行うように次の着目画素に移動して同様の処理を行う（図７中のステップＳ１２７）。

なお、以上の図９や図１０の破線に示したように文字の滲みが下地の汚損と誤認されないように文字の周囲についても文字領域とするように拡張している。よって、文字領域で１画素でもドットが存在しない場合を欠損画像として確定するのではなく欠損画像候補としておいて、一連の欠損画像候補が閾値ＴＨ４以上の纏まった画素数（面積）で存在する場合を文字領域の欠損画像として決定する（図７中のステップＳ１２８）。ここで、閾値ＴＨ４は、欠損画像と決定したい対象の文字サイズに依存するため、サイズ変更用のパラメータを用意する。例えば、図９（ａ）の「ｉ」の文字の上点部分だけの欠損を検知したい場合には、図９（ｄ）の上点部分の画素数に応じて閾値ＴＨ４を小さめに設定し、図９（ａ）の「ｉ」の文字全体の欠損を検知したい場合には、図９（ｄ）の全体画素数に応じて閾値ＴＨ４を大きめに設定することで、所望の欠損を検知することができる。また、文字の一部や文字の全体のどちらかにした場合でも、文字サイズ（ポイント数）に応じて閾値ＴＨ４を連動して変更することが望ましい。

以上のように、検査対象画像中の可変領域について文字領域と下地領域との全体について欠陥検知が完了したら、欠陥検知部１９０は、検知結果を画像データ記憶部１３０に保存すると共に制御部１０１に通知する（図７中のステップＳ１２９）。
なお、欠陥検知結果を受けた制御部１０１は、検査対象画像が欠陥と判断された場合には、その検査対象画像の用紙の排出トレイを変更したり、操作表示部１０３に異常を報知したり、各種の制御を行う。

なお、以上のように着目画素が可変領域である場合には、基準読み取り画像データ又は画像形成用画像データと検査対象画像の読み取り画像データとの対応画素同士を比較するのではなく、検査対象画像の読み取り画像データの画素値を閾値と比較するだけで済むため、少ない演算で効率的かつ正確に検査することが可能になる。

また、この際に、可変領域中の文字領域と下地領域とを画素値により識別しているため、各領域を高速かつ正確に識別することが可能になる。
また、この際に、文字領域において、読み取り画像データ中の下地領域の濃度と同等である画素を欠損による欠陥として検知することにより、文字領域で文字の欠損の欠陥を正確に検知することが可能になる。

また、可変領域中の文字領域において、所定の個数以上の連続したドットの欠損を欠陥として検知することにより、文字領域で文字の欠損の欠陥を正確に検知することが可能になる。
また、可変領域中の下地領域において、読み取り画像データから得た紙面平均濃度よりも高濃度を有する画素を欠陥として検知することにより、下地領域でドットの存在としての汚れを確実に検知するが可能になる。

〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態において、検査対象画像の画像形成用画像データに基づいて領域抽出部１８０が可変領域中の文字領域と下地領域とを識別する（図７中のステップＳ１０１〜Ｓ１０９）際に、検査対象画像の画像形成用画像データをＮ画素×Ｎ画素ごとの分割領域に分割し、分割領域中で所定の画素値を各分割領域の代表値と定め、各分割領域の代表値を集めることで、画像形成用画像データを縦横１／Ｎに縮小した縮小画像形成用画像データを生成し、この縮小画像形成用画像データに基づいて文字領域と下地領域とを識別することが可能である。なお、所定の画素値とは、分割領域中の最低値、最大値、平均値、中央値、多数値などのいずれかである。

このように縮小画像形成用画像データを用いて、領域抽出部１８０が可変領域中の文字領域と下地領域とを識別することで、演算時間を短縮することが可能になる。従って、検査対象画像の画像形成用画像データが高精細であってサイズの大きい場合にも容易に対処できるようになる。

〔その他の実施形態（２）〕
以上の実施形態では、固定領域と可変領域とが存在するバリアブル印刷を具体例にしていた。ここで、固定領域が存在せずに、画像全体が可変領域相当の画像データに対しても本実施形態を適用して良好な結果を得ることが可能である。この場合には、図５に示す処理と、図７中のステップＳ１１３，ステップＳ１１４，ステップＳ１１５，ステップＳ１１６，ステップＳ１１８，ステップＳ１１９の処理を省略する。そして、このような場合も、検査対象画像の読み取り画像データの画素値を閾値と比較するだけで文字領域と下地領域の欠陥検知が可能になり、少ない演算で効率的かつ正確に検査することが可能になる。

１００ 画像形成装置
１０２ 通信部
１０３ 操作表示部
１０４ 記憶部
１０５ 給紙部
１１０ 搬送部
１２０ ＲＩＰ処理部
１３０ 画像データ記憶部
１４０ 画像処理部
１５０ 画像形成部
１６０ 出力物読取部
１７０ 領域設定部
１８０ 領域抽出部
１９０ 欠陥検知部

Claims (10)

1. 同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して異なる内容が画像形成される可変領域と、を含む印刷物を読み取って得られた読み取りデータ中において、欠陥を検知する欠陥検知部を有し、印刷物を検査する検査装置であって、
   前記欠陥検知部は、
   前記固定領域において、前記読み取りデータを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、前記読み取りデータを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、
   前記可変領域内の文字が形成された第１領域において、前記読み取りデータの画素値と前記読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が文字の濃度と前記紙色値との間の値である第１の閾値より小さい画素を欠損による欠陥の候補として検知し、
   前記可変領域内の文字が形成されていない第２領域において、前記読み取りデータの画素値と前記紙色値との差分が視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な第２の閾値より大きい画素を汚損による欠陥として検知する、
   ことを特徴とする検査装置。
2. 前記可変領域において、前記第１領域と、前記第２領域とを設定する領域抽出部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記領域抽出部は、
   前記画像形成用画像データを構成する少なくとも１色の画素値が文字と下地と検査対象外とを識別するための所定の閾値以上である画素が存在する領域を前記第１領域として抽出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 前記領域抽出部は、
   前記可変領域において前記画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である領域を前記第２領域として抽出する、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれか一項に記載の検査装置。
5. 前記領域抽出部は、
   前記画像形成用画像データを構成する全ての色の画素値が０である注目画素に対し、その注目画素の周辺画素においても全ての色の画素値が０である領域を前記第２領域として抽出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
6. 前記欠陥検知部は、前記欠陥の候補が、所定の個数以上の連続した画素で存在する場合を欠損による欠陥として検知する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査装置。
7. 前記領域抽出部は、
   前記画像形成用画像データをＮ画素×Ｎ画素ごとの分割領域に分割し、
   前記分割領域中で所定の画素値を各分割領域の代表値と定め、
   各分割領域の代表値を集めることで、前記画像形成用画像データを縦横１／Ｎに縮小した縮小画像形成用画像データを生成し、
   前記縮小画像形成用画像データを参照して前記第１領域と前記第２領域とを抽出する、
   ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の検査装置。
8. 前記固定領域と、前記可変領域とを設定する領域設定部を備える、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の検査装置。
9. 同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して異なる内容が画像形成される可変領域と、を含む印刷物を読み取って得られた読み取りデータ中において、欠陥を検知する欠陥検知部を有し、印刷物を検査する検査装置を制御する検査プログラムであって、
   前記欠陥検知部が、前記固定領域において、前記読み取りデータを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、前記読み取りデータを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、前記可変領域内の文字が形成された第１領域において、前記読み取りデータの画素値と前記読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が文字の濃度と前記紙色値との間の値である第１の閾値より小さい画素を欠損による欠陥の候補として検知し、前記可変領域内の文字が形成されていない第２領域において、前記読み取りデータの画素値と前記紙色値との差分が視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な第２の閾値より大きい画素を汚損による欠陥として検知するよう、検査装置を機能させることを特徴とする検査プログラム。
10. 画像形成された印刷物を検査する検査装置を制御する検査プログラムであって、
    同一の画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して同じ内容が画像形成される固定領域と、異なる画像形成用画像データを用いて複数枚の用紙に対して異なる内容が画像形成される可変領域と、を設定し、
    前記固定領域において、前記読み取りデータを前記画像形成用画像データと比較して欠陥を検知するか、又は、前記読み取りデータを予め用意された基準読み取り画像データと比較して欠陥を検知し、
    前記可変領域内の文字が形成された第１領域において、前記読み取りデータの画素値と前記読み取り画像データにおける画像形成に使用された前記用紙の色としての紙色値との差分が文字の濃度と前記紙色値との間の値である第１の閾値より小さい画素を欠損による欠陥の候補として検知し、
    前記可変領域内の文字が形成されていない第２領域において、前記読み取りデータの画素値と前記紙色値との差分が視認可能な汚損と正常な下地とを区別可能な第２の閾値より大きい画素を汚損による欠陥として検知するよう、検査装置を機能させることを特徴とする検査プログラム。