JP4525090B2 - 紙皺検査装置、制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に形成された紙皺の検査を行う技術に関する。

例えば、画像形成装置においては、用紙に対し印刷画像の形成処理を行う過程で用紙が折れ曲がる紙皺が生じる場合がある。

下記特許文献１には、用紙を加圧する定着ローラにおいて紙皺に起因する応力変化を検出し、紙皺を検査する技術が開示されている。

特開平９−２６９９６９７号公報

上記特許文献１の技術においては、応力変化の検出分解能によって紙皺の検出精度が決まる。応力変化の検出は一般に細かな分解能で行うことが困難であり、必ずしも十分な精度で紙皺を検査することはできない。

本発明の目的は、紙皺の検査精度を向上させることにある。

本発明の別の目的は、用紙を撮像して生成した検査画像データに基づいて紙皺を検査することにある。

本発明の一態様の紙皺検査装置は、回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向において前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成手段と、前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出手段と、を備える。

照明手段は、用紙に対して検査用の光を照射する。そして、撮像手段は、照射された光の反射光を読み取ることで用紙の撮像を行う。検査画像データ生成手段は、照明手段と撮像手段を用いることで、複数の検査画像データを生成する。これらの検査画像データの生成においては、光の角度条件、すなわち、用紙に対する照射角度（つまり用紙に対する入射角度）と用紙に対する反射角度の少なくとも一方が異なる。

紙皺とは、用紙が折れ曲がって形成された立体形状を指す。異なる照射角度または反射角度の光を用いて撮像形成された各検査画像データにおいては、紙皺付近で陰影、反射輝度、紙皺形状などが異なる状態で記録される。検出手段は、各検査画像データを比較してこの差異を見いだすことで紙皺を検出する。

この装置構成によれば、用紙に発生する紙皺を検査画像データの解析に基づいて高い精度で検出することができる。なお、生成した検査画像データは、用紙に対する他の検査に再利用することも可能である。

本発明の一態様の紙皺検査装置において、前記用紙は、回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙であり、照射角度または反射角度は、少なくとも前記定着ロールのロール軸方向の角度が前記用紙に対して互いに異なる。画像形成処理とは、画像データに基づいて紙等の用紙上に印刷画像を形成する処理である。多くの画像形成処理の方式においては、用紙に付着されたトナーやインク等を定着ロールによって加圧する処理が採用されている。そのため、歪んだ状態で定着ロールに送られた用紙においては、紙皺が発生する。紙皺は、特に、紙送り方向（すなわち定着ロールのロール軸に垂直な方向）に線状に延びる傾向にある。そこで、定着ロールのロール軸方向に光の角度条件を変えた複数の検査画像データを生成すると、この線状の紙皺の検出が容易となる。

本発明の一態様の紙皺検査装置において、前記複数の撮像手段は、前記定着ロールのロール軸に垂直な方向の角度が前記用紙に対して互いに等しい位置に配置される。紙皺の検出には、角度条件を変更する必要がある。しかし、角度条件が大きく異なると、生成される検査画像データ間の形状歪みが目立つなどの理由で、比較が困難となる場合がある。そこで、定着ロールのロール軸に垂直な方向については、角度条件を等しくするとよい場合がある。

本発明の他の一態様の紙皺検査装置において、前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う。等角度とは、照射角度と反射角度が等しいこと、すなわち、反射角度が主反射方向となるような状態を指す。等角度の撮像により形成された検査画像データは、用紙の光沢検査、すなわち主反射方向への反射率に関する検査を行うために用いることができる。また、非等角度の撮像により形成された検査画像データは、用紙に形成された印刷画像の品質検査、すなわち、濃度や色のむら、あるいは、汚れなどの検査に使用することができる。そこで、これらの少なくとも二つの検査画像データに基づいて紙皺の検査を行うことで、取得した検査画像データの有効活用や、装置構成の簡略化が可能となる。

紙皺検査装置の他の例において、前記撮像手段は、前記用紙に対して複数の互いに異なる角度から撮像を行う機能を備え、前記検査画像データ生成手段は、前記複数の互いに異なる角度からの撮像結果に基づいて、前記複数の検査画像データを生成する。すなわち、複数の検査画像データは、用紙に対して互いに異なる角度からの撮像に基づいて生成される。このために、撮像手段は、撮像に係る部位を複数備えていてもよいし、撮像に係る部位を移動させる機構を備えていてもよい。また、撮像手段は、複数の撮像を別時刻に行ってもよいし、（複数の撮像に係る部位がある場合には）同時刻に行ってもよい。

紙皺検査装置のさらに他の例において、前記照明手段は、前記用紙に対して複数の互いに異なる角度から照明を行う機能を備え、前記検査画像データ生成手段は、前記複数の互いに異なる角度からの照明に対応した撮像結果に基づいて、前記複数の検査画像データを生成する。すなわち、複数の検査画像データは、用紙に対して互いに異なる照射角度をもつ照射光を利用した撮像に基づいて生成される。このために、照明手段は、照射に係る部位を複数備えていてもよいし、照射に係る部位を移動させる機構を備えていてもよい。照明手段は、複数の照射を別時刻に行い、撮像手段はその照射に基づいて撮像を行う。

さらに他の例の紙皺検査装置において、前記照明手段は、前記用紙に面してアレイ状に配置された複数の照射口を備え、この複数の照射口を少なくとも二つグループに分類して互いに異なる期間に点灯させることにより照明を行い、前記検査画像データ生成手段は、各グループの照射口の点灯に対応した反射光の撮像結果に基づいて、前記複数の検査画像データを生成してもよい。すなわち、照明手段は、一次元あるいは二次元アレイ状に配置された複数の照射口を備え、この照射口から光を発する。複数の照明口は、必ずしも用紙に正対する必要はなく、傾きを持って対向していてもよい。複数の照射口は少なくとも二つのグループに分けられており、グループ間で別のタイミングで照射を行うことで、照射角度が異なる光を照射することができる。

さらに他の例の紙皺検査装置において、前記グループは、複数の照射口を一方向にみて規則的間隔で選択して形成した三つのグループからなる。規則的間隔とは、距離的に規則的間隔であってもよいが、特に望ましくは、照射口の規則的な個数間隔を指す。照射口の間隔は、結像系に対する周辺減光の補正のため、読取域周辺部を密にする場合が多いからである。三つのグループ形成は、照射口が一次元アレイ状に配置されている場合には、その並び方向に、例えば二つおきに選択することで形成される。また、照射口が二次元アレイ状に配置されている場合には、面内のある方向に例えば二つおきに選択することで三つのグループが形成される。三つの異なる照射角度で照射された光を利用して三つの検査画像データを形成することで、二つでは見落としてしまう紙皺を検出することが可能となり、検出精度が向上する。

本発明の一態様の紙皺検査装置において、用紙の種類の種類を取得し、表面に凹凸を有する種類の用紙に対しては前記紙皺の検出を行わない種別処理手段を備える。例えばエンボス紙のように本来的に表面に凹凸がある用紙においては、紙皺の検出解像度が低下する。そこで、このような用紙に対しては、少なくとも検出手段行わないようにすることが好ましく、また、検査画像データの生成をも行わないようにすることが特に好ましい。

本発明の一態様の紙皺検査装置において、前記検出手段における紙皺の検出の基準を設定する設定手段を備える。発生する紙皺の大きさは、用紙の表面の粗度（凹凸の程度）、厚さ、大きさなどによって異なる場合がある。そこで、自動的に、あるいは、ユーザ設定により、検出の基準を変えることで、誤検出を減らし、また、検出精度を向上させることができる。自動的に行う場合には、例えば、用紙の種類の情報を取得し、その種類に応じた閾値に検出の基準を設定する。

本発明の一態様の紙皺検査装置において、前記検出手段は、複数の検査画像データからエッジデータを抽出し、抽出した各エッジデータを比較して、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う。紙皺は線状に形成されていることが多い。そこでフィルタにより検査画像データから線状の要素を含んだエッジデータを抽出し、抽出した各エッジデータの比較を行う。エッジデータは、例えばハフ変換等による線画像抽出によって得てもよいが、処理の高速化を考慮すれば、隣接する画素間での差分などの手法に基づくエッジ抽出処理を行うことが特に望ましい。さらに、エッジデータは、適当な閾値に基づいて２値データとして生成することが特に望ましく、これにより、一層の高速処理を行うことが可能となる。なお、比較の際には、二つのエッジデータの各位置を検出精度以上の精度で一致させる必要がある。これは、例えば、撮像手段に画像の歪みを軽減する光学レンズを設けたり、データ変換によって画像の歪みを補正したり、用紙の外辺等の特定の部位を対応づけたりするなどして、行うことができる。また、本発明の紙皺検査装置において、前記検出手段は、各検査画像データの差分データを生成し、生成した差分データからエッジデータを抽出して、前記用紙に形成された紙皺の検出を行ってもよい。このように、差分データの生成とエッジデータの抽出は、適宜実施順序を入れ替えることができる。

本発明の一態様の紙皺検査プログラムは、回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、を備えた紙皺検査システムにおいて実行され、前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成手順と、前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出手順と、を含む処理をコンピュータに実行させ、前記検査画像データ生成手順において、前記複数の撮像手段のうち、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う撮像手段により撮像された検査画像データと、前記複数の撮像手段のうち、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う撮像手段により撮像された検査画像データと、が生成される。紙皺検査システムは、一つの筐体からなっていてもよいし、別筐体からなっていてもよい。

本発明の一態様の紙皺検査方法は、回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、を備えた紙皺検査システムが、前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成ステップと、前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出ステップと、を実行し、前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う。

本発明の一態様の制御装置は、紙皺検査システムを制御する制御装置であって、前記紙皺検査システムは、回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、を備え、前記制御装置は、前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成させる手段と、前記複数の検査画像データの比較により前記用紙に形成された紙皺の検出を行わせる手段と、を含み、前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う。制御装置は、紙皺検査システムに組み込まれていてもよいし、別筐体に設けられていてもよい。別筐体である場合には、ネットワークを介して制御操作を行うものであってもよい。

以下に本発明の代表的な実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態に係る装置構成の概略を示す図である。これらの構成は、画像形成システム１０の一部をなすものである。画像形成システム１０は、コピー機やプリンタ装置など用紙に対し印刷画像を形成する装置である。画像形成の方式は特に限定されず、例えば、電子写真方式であってもよいし、インクジェット方式やオフセット方式であってもよい。電子写真方式の画像形成システム１０には、上部定着ロール１２と下部定着ロール１４とからなる定着ロール群が設けられている。これらの定着ロール群は、図１のｙ軸方向に回転軸となるロール軸が設けられている。そして、上部定着ロール１２は図において反時計回りに回転し、下部定着ロール１４は図において時計回りに回転することで、これらの間に挿入される用紙１６を加圧して排出する。この際、上部定着ロール１２内に設けられたハロゲンランプを含む加熱装置によって用紙に付着した印刷画像のトナーを溶かして定着させる。このため、定着ロールはヒートロールと呼ばれることもある。

用紙１６は、図のｘ軸方向、すなわち、定着ロール群のロール軸に垂直な方向に挿入され、排出される。この時、挿入される用紙が領域１８のように波打っていたりすると、定着ロール群の加圧によって、用紙１６が立体的に折れ曲げられる紙皺２０が形成されることがある。一般に、この紙皺２０は、ロール軸に垂直な方向、すなわち、用紙の挿入・排出方向（ｘ軸方向）に線状に形成されることが多い。

紙皺検査装置３０は、画像形成システム１０の一部を構成するものであり、この紙皺２０の検出を行う装置である。紙皺検査装置３０には、定着ロール群による定着処理を受けた用紙１６が搬送される。搬送の方向は、定着ロール群から排出される方向と同方向である。なお、図１においては、模式的に定着ロール群から排出途中の用紙１６を紙皺検査装置３０に直接搬入するように描いているが、もちろん、その間に搬送路を設けるなどしてもよい。

送られた用紙１６に対しては、用紙１６の上面に設けられた照明部３２によって光が照射される。照明部３２は、用紙１６の搬送方向に垂直に拡がる一次元アレイ状ＬＥＤ（発光ダイオード）を備えており、用紙１６に対して斜め上方（例えば４５°の方向）から一次元的な照明を行う。

照射に対応する反射光は、レンズ３４と撮像素子センサ３６とからなる第１の撮像部３８と、レンズ４０と撮像素子センサ４２とからなる第２の撮像部４４とによって、それぞれ電気信号に変換される。第１の撮像部３８と第２の撮像部４４は、用紙１６の被照射位置の真上に用紙１６の搬送方向と垂直な方向に並んで設けられている。これにより、第１の撮像部３８と第２の撮像部４４は、照明部３２から照射された光の乱反射成分を撮像する。レンズ３４，４０は、歪曲収差を低減するように構成されたレンズであり、照射された一次元状の光線を集光して撮像素子センサ３６，４２に送る。撮像素子センサ３６，４２は、一次元的に配置されたＣＣＤ（電荷結合素子）等の素子を備えており、受光した光を電気信号に変換する。この照明及び撮像は、用紙１６が搬送される過程で複数回繰り返され、用紙１６全体が撮像される。なお、撮像素子センサ３６，３８は、一般に輝度情報を検出可能なセンサであれば十分であるが、印刷画像の画質検査用を兼ねて例えばＲＧＢの３色を検出可能なセンサとしてもよい。

照明部３２の発光タイミング及び第１の撮像部３８と第２の撮像部４４の撮像タイミングは、検査画像データ生成部４６によって制御されている。また、この検査画像データ生成部４６は、第１の撮像部３８と第２の撮像部４４から送られる電気信号を次々と受信して、用紙１６についての二つの検査画像データを生成する。

検査画像データ生成部４６で生成された二つの検査画像データは、検出部４８に送られる。検出部４８は、二つの検査画像データに基づいて紙皺２０の検出を行う部位である。検出部４８には、エッジデータ生成部５０、差分データ生成部５２、基準設定部５４が設けられている。エッジデータ生成部５０は、検査画像データからラインを抽出してエッジデータを生成する。ラインの抽出は、近傍の画素値を差分するなどした差分フィルタ等により行うことができる。また、こうして得られたエッジデータは、適当な閾値に基づいて２値化することが高速処理の観点からは望ましい。

差分データ生成部５２は、得られた二つのエッジデータを差し引いた差分データを生成する。この過程においては、二つのエッジデータの各位置が一致する必要がある。そこで、レンズ３４，４０による調整だけでは不十分な場合には、データ変換によって画像の歪みを補正したり、用紙の外辺等の特定の部位を対応づけたりするなどした上で、差分データを生成する。

基準設定部５４は、差分データに基づいて紙皺２０の検出を行う際の基準値を設定する。基準値は、予め与えた標準値を採用することができる他、ユーザ設定したり、用紙１６の特性に合わせて自動的に設定することもできる。自動設定する場合には、例えば、用紙１６の大きさ、厚み、紙質などの情報を画像形成システム１０から取得し、例えば、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）に従ってその用紙１６に適した基準値を採用するなどしてもよい。

検出部４８は、差分データを検査し、この基準値に基づいて紙皺２０を検出する。紙皺２０の検出の詳細については後述する。

表示部５６は、ディスプレイ等の表示装置を備えており、紙皺２０が検出された場合に、その旨を表示してユーザに知らせる。なお、紙皺２０が検出された用紙１６は、欠陥品として自動的に除去してもよい。また、除去した用紙１６の代替品として新たな用紙に対して印刷処理を自動的に実施するようにしてもよい。この観点からすれば紙皺検査装置３０における検査は、画像形成処理と連携してリアルタイムで実施されることが望ましい。

ユーザ入力部５８は、キーボード等の入力装置を備え、ユーザの指示を受け付ける部位である。この指示内容は、制御部６０に送信される。制御部６０は、プログラム（ソフトウエア）に従って、紙皺検査装置３０の動作を制御する。また、記憶部６２は、半導体メモリやハードディスク等の記憶装置を備え、プログラムや各種データ等を記憶する。

紙皺検査装置３０のこれらの各種演算機能は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの演算機能を備えたハードウエアの動作を、プログラムで規定することで実現することができる。また、これらは、画像形成システム１０における画像形成処理のためのハードウエアやソフトウエアと一体となったものであってもよいし、別構成されたものであってもよい。

次に図２を用いて、紙皺２０の撮像の様子を説明する。図２は、図１のＡＡ’面の付近の断面図である。用紙１６には、紙皺２０が形成されている。用紙１６に対しては、その斜め上方から、照明部３２によって照明がなされる。照明は、一次元配置された複数のＬＥＤ素子から行われている。そして、第１の撮像部３８と第２の撮像部４４は、この反射光に基づいて撮像を行う。第１の撮像部３８と第２の撮像部４４は、用紙１６の中心に対して対称な位置に設けられている。

用紙１６に紙皺２０がない場合には、この第１の撮像部３８と第２の撮像部４４からはほぼ同じデータが得られる。すなわち、撮像位置による幾何的な歪みは、レンズ３４，４０によって補正され、両者においては、ともに用紙１６を正射した幾何状態で撮像が行われる。

しかし、用紙１６に形成された紙皺２０の付近では、紙皺２０の立体形状に起因して異なるデータが得られることになる。第１の撮像部３８に到達する紙皺２０からの反射光７０は、紙皺２０の左側部分から反射している。そして、右側部分７２付近は撮像がなされていない。これに対し、第２の撮像部４４に到達する紙皺２０からの反射光７４は、紙皺２０上側部分を中心に紙皺２０全体から反射したものである。

このように、第１の撮像部３８における撮像と、第２の撮像部４４における撮像とでは、その用紙１６の撮像部位が異なっている。この撮像部位の違いは、撮像されない部位がある場合はもとより全ての部位が撮像される場合であっても、平坦な部分とは違ってレンズ３４，４０によっては補正されない。このため、例えばこの部位に印刷画像が含まれている場合には、その形状が異なって見える。また、紙皺２０の頂点の折れ部７６は反射角度の違いによって一般に明瞭に認識可能であるが、この折れ部７６の位置が異なってみえることになる。

さらには、第１の撮像部３８において右側部分７２が撮像されない場合のように、撮像される用紙１６の面にギャップがある場合には、照明条件の不連続性などによりこのギャップは輝度の違いとして一般に明瞭に認識可能となる。また、ギャップがない場合であっても、両者における撮像角度の違いに起因した輝度の違いは一般に紙皺２０全体に現れる。

ここで、図３のフローチャートと図４の模式図を用いて、紙皺２０の検出の手順を説明する。まず、用紙に対しては、画像形成処理がなされて印刷画像が転写される（Ｓ１０）。そして、定着ロール群の間にこの用紙を通すことで、加熱加圧して、印刷画像を定着させる（Ｓ１２）。こうして印刷画像が形成された用紙に対しては、照明部３２によって照明が行われる（Ｓ１４）。次に、第１の撮像部３８と第２の撮像部４４において、同時に撮像が行われる（Ｓ１６，Ｓ１８）。撮像は、紙送りされる用紙に対して順次実施され、その都度得られた電気信号に基づいて、検査画像データ生成部４６は第１の検査画像データと第２の検査画像データを生成する（Ｓ２０，Ｓ２２）。

図４（ａ）は第１の検査画像データ８０を、図４（ｂ）は第２の検査画像データ８２を模式的に描いたものである。両者は、ほぼ同様の画像からなる。具体的には、第１の検査画像データ８０には、印刷画像の絵柄領域８４と文字及び正方形図形８６が含まれており、第２の検査画像データ８２も対応する絵柄領域８８と文字及び正方形図形９０が含まれている。また、第１の検査画像データ８０においては、紙皺２０に対応した皺部９４が記録されており、第２の検査画像データ８２においても、紙皺２０に対応した皺部９６が記録されている。

続いて、検出部４８のエッジデータ生成部５０において、線状の像を含むエッジ部分だけを残して二値画像にするフィルタ処理がなされ、エッジデータが形成される（Ｓ２４，Ｓ２６）。図４（ｃ）と図４（ｄ）は、それぞれ、第１の検査画像データ８０から得られた第１のエッジデータ９８と、第２の検査画像データ８２から得られた第２のエッジデータ１００とを示している。第１のエッジデータ９８においては、絵柄領域８４に描かれていた絵柄と文字及び正方形図形８６はフィルタによって輪郭が抽出され、また、線状の皺部９４も抽出されている。同様に、第２のエッジデータ１００においても、絵柄領域８８の絵柄と文字及び正方形図形９０の輪郭、及び、皺部９６が残されている。

第１のエッジデータ９８と第２のエッジデータ１００とは画素ごとに引き算がなされ、差分データが生成される（Ｓ２８）。図４（ｅ）には、模式的に描いた差分データ１０２を示した。差分データ１０２においては、絵柄領域８４，８８の絵柄と、文字及び正方形図形８６，９０はキャンセルされて残っていない。これに対し、皺部９４，９６があった部分には、両者の違いに基づく差分皺部１０４が記されている。つまり、皺部９４，９６の印刷画像の幾何的違い、折れ部７６の位置の違い、角度差による輝度の違い、ギャップの有無の違いなどによって、差分皺部１０４が形成されている。

検出部４８は、この差分データ１０２を解析し、差分皺部１０４の存在を見いだすことで紙皺２０を検出する（Ｓ３０）。一般に、差分データ１０２には、第１のエッジデータ９８と第２のエッジデータ１００の位置ずれに伴うノイズとしてのエッジも含まれる。そこで、検出部４８は、差分データ１０２に現れる線の太さ、長さ、方向、曲率、輝度などの調査項目に関して基準値と比較することで、紙皺２０の検出を行う。この検出にあたっては、例えば、画像形成処理に用いた原画像データを取得して用いることも有効である。例えば、原画像データから生成したエッジデータに含まれるエッジについては、差分データ１０２の解析において無視することで、検出の精度が向上する。

次に、本実施の形態の変形例を、図５と図６を用いて説明する。この変形例は、印刷画像の一般の画質検査を行うための撮像と、用紙の光沢検査を行うための撮像とを利用して紙皺検査を行う点に特徴がある。図５は、搬送される用紙の側面から見た（図１におけるｙ軸方向の）装置構成を示している。用紙１１０に対しては、照明部１１２から約４５°の照射角度（入射角度）αで光線１１３が照射される。照射された光線１１３は、位置１１４において反射し、その一部は用紙１１０に垂直な反射角度をもつ光線１１６として反射する。そして、鏡１１８で反射したのち、レンズ１２０で集光され、ＲＧＢ３色の撮像素子センサ１２２の撮像に用いられる。この光線１１６は位置１１４の色彩的特性の検査を行うために好適であり、撮像素子センサ１２２の撮像に基づいて生成される検査画像データは一般の画質検査に用いられる。

一方、位置１１４において主反射角度方向、すなわち、照射角度αと同じ反射角度αの方向に反射した光線１２４は、鏡１２６で反射され、レンズ１２８で集光されて、ＲＧＢ３色の撮像素子センサ１３０の撮像に用いられる。主反射角度方向の光線１２４の強弱は用紙１１０の光沢と強く関連しており、撮像素子センサ１３０の撮像に基づいて生成される検査画像データは光沢検査に用いられる。

図６は、図５の装置構成を、図２と同様の方向、すなわち、紙送りされる正面方向（図１のｘ軸方向から）描いた図である。用紙１１０に対しては、照明部１１２から光線１１３が照射される。そして、図６の紙面に平行に反射した光線１１６は、鏡１１８がある位置１３２で紙面の奥行き方向に曲げられて、レンズ１２０で集光された後、撮像素子センサ１２２の撮像に用いられる。また、主反射方向に反射した光線１２４は、鏡１２６がある位置１３４で紙面の奥行き方向に曲げられて、レンズ１２８で集光された後、撮像素子センサ１３０の撮像に用いられる。

図６から明らかな通り、レンズ１２０と撮像素子センサ１２２は、用紙１１０の中央部に配置されている。この位置は、用紙１１０全体を最も高質に撮像するのに適しており、一般の画質検査に用いる検査画像データを生成する上で好ましい位置である。これに対し、相対的に低精度であってもよい光沢検査用のレンズ１２８と撮像素子センサ１３０は、用紙１１０の側面側に寄った位置に配置されている。この結果、撮像素子センサ１２２と撮像素子センサ１３０は、用紙１１０上の同一箇所に対して、図の左右方向の角度、すなわち、定着ロール群のロール軸方向の角度が異なった光線に基づいて撮像を行うことになる。したがって、図１〜図４を用いて説明した構成と同様に、紙送り方向に延びる傾向にある紙皺を的確に捉えることができる。

最後に、本実施の形態の別の変形例を、図７を用いて説明する。図１〜図４を用いて説明した実施の形態、及び、図５，６を用いて説明した実施の形態は、異なる角度から撮像することにより、紙皺を検出するものであった。これに対し、図７を用いて説明する実施の形態は、異なる角度からの照明に基づいて同一角度から撮像を行うことにより、紙皺を検出する点に特徴がある。

図７は、図２や図６と同様の方向、すなわち、用紙の紙送り方向から見た装置構成の模式図を、異なる３つの時間について示したものである。図７（ａ），図７（ｂ），図７（ｃ）の各図においては、いずれも、用紙１４０に対し一次元アレイ状にＬＥＤが配置された照明部１４２から照明が行われる。そして、反射光は、レンズ１４４で集光され、撮像素子センサ１４６での撮像に供せられる。

照明部１４２のＬＥＤが配置は、２つおきに選択された３つのグループからなっている。すなわち、配置されたＬＥＤ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ，．．．のうち、ＬＥＤ１５０ａ，１５２ａ，．．．は第１のグループを形成し、ＬＥＤ１５０ｂ，１５２ｂ，．．．は第２のグループを形成し、ＬＥＤ１５０ｃ，１５２ｃ，．．．は第３のグループを形成している。これらの各グループのＬＥＤは、他のグループのＬＥＤとは別のタイミングで発光するように制御されている。

図７（ａ）においては、第１のグループのＬＥＤが発光している。具体的には、用紙１４０に形成された紙皺１６０付近においては、ＬＥＤ１５４ａとＬＥＤ１５６ａのみが発光し、その下面の照射口から用紙１４０に向かって光を照射している。各ＬＥＤ素子は比較的指向性が高く、また、光があまり拡がらない程度の高さ位置に設置されている。このため、紙皺１６０の左側部分１６２に対しては、遠方にあるＬＥＤ１５４ａからの光線は直接は届かず、またＬＥＤ１５６ａからの光線１６４も紙皺１６０の陰になってしまって届かない。このため、左側部分１６２には陰影部が形成され、この付近からの光線１６６に基づいて撮像されたデータにもこの陰影部が記録される。なお、紙皺１６０の右側部分１６８においては、ＬＥＤ１５６ａからの光線１７０が到達しており、陰影部は形成されていない。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の次に行われる撮像を示す図である。この段階では、第２のグループのＬＥＤが発光しており、紙皺１６０付近においては、ＬＥＤ１５４ｂ，１５６ｂが発光している。そして、左側部分１６２においては、ＬＥＤ１５４ｂからの光線１７２が到達しており、陰影は形成されていない。また、右側部分１６８においては、ＬＥＤ１５６ｂからの光線１７４が到達しており、陰影は形成されていない。

図７（ｃ）は、図７（ｂ）の次に行われる撮像を示す図である。この段階では、第３のグループのＬＥＤが発光しており、紙皺１６０付近においては、ＬＥＤ１５４ｃ，１５６ｃが発光している。そして、左側部分１６２においては、ＬＥＤ１５４ｃからの光線１７６が到達しており、陰影は形成されていない。また、右側部分１６８においては、距離が遠いためにＬＥＤ１５６ｃからの光線は到達していないものの、ＬＥＤ１５４ｃからの光線１７８が到達しており、陰影は形成されていない。

このように図７（ａ）〜図７（ｃ）までの３回の撮像を、定着ロール群のロール軸方向に異なる三つの角度から行うことで、図７（ａ）の左側部分１６２に陰影部を検出することが可能となる。この図７（ａ）〜図７（ｃ）までの過程は順次繰り返される。繰り返しの際には用紙をわずかに搬送することで、最終的に用紙１４０の全ての箇所の撮像を行うことができる。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）の撮像過程においても、無視できる範囲あるいは補正可能な範囲で用紙をわずかに動かしつづけてもよい。

撮像結果に基づいて生成される三つの検査画像データに対しては、図３，４の説明と同様にして紙皺１６０の検査が行われる。３枚の検査画像データの比較は、全ての組み合わせについて行ってもよいし、ある１枚と残りの２枚の組み合わせについてのみ行ってもよい。そして、比較結果に基づいて、照明の違いに起因した陰影の有無や反射輝度の違いを調べることで紙皺１６０が検出される。

なお、図７の説明においては、複数のＬＥＤを三つのグループに分けたが、このグループ分けは必ずしも三つでなくてもよい。すなわち、検出したい紙皺１６０の高さ、幅、曲がり具合や、ＬＥＤからの光線の拡がり等を考慮して、生成した検査画像データに紙皺１６０の痕跡が形成されるように、そして特に望ましくは陰影部が形成されるように、グループ分けの個数や点灯するＬＥＤの間隔を適宜選択することができる。

本実施の形態に係る装置構成の概略を示す斜視図及び機能ブロック図である。 紙皺検査装置の正面図である。 紙皺検査処理の流れを示すフローチャートである。 紙皺検査処理の流れを示す模式図である。 変形例を示す側面図である。 変形例を示す正面図である。 別の変形例を示す正面図である。

符号の説明

１０ 画像形成システム、１２ 上部定着ロール、１４ 下部定着ロール、１６ 用紙、１８ 領域、２０ 紙皺、３０ 紙皺検査装置、３２ 照明部、３４ レンズ、３６ 撮像素子センサ、３８ 第１の撮像部、４０ レンズ、４２ 撮像素子センサ、４４ 第２の撮像部、４６ 検査画像データ生成部、４８ 検出部、５０ エッジデータ生成部、５２ 差分データ生成部、５４ 基準設定部、５６ 表示部、５８ ユーザ入力部、６０ 制御部、６２ 記憶部。

Claims (8)

1. 回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向において前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、
   前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、
   前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成手段と、
   前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出手段と、
   を備え、
   前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う、ことを特徴とする紙皺検査装置。
2. 回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向において前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、
   前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、
   前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成手段と、
   前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出手段と、
   用紙の種類の情報を取得し、表面に凹凸を有する種類の用紙に対しては前記紙皺の検出を行わない種別処理手段と、
   を備えることを特徴とする紙皺検査装置。
3. 請求項１に記載の紙皺検査装置において、
   前記検出手段における紙皺の検出の基準を設定する設定手段を備える、ことを特徴とする紙皺検査装置。
4. 請求項１に記載の紙皺検査装置において、
   前記検出手段は、複数の検査画像データからエッジデータを抽出し、抽出した各エッジデータを比較して、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う、ことを特徴とする紙皺検査装置。
5. 請求項１に記載の紙皺検査装置において、
   前記検出手段は、各検査画像データの差分データを生成し、生成した差分データからエッジデータを抽出して、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う、ことを特徴とする紙皺検査装置。
6. 回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、
   前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、
   を備えた紙皺検査システムにおいて実行され、
   前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成手順と、
   前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出手順と、
   を含む処理をコンピュータに実行させ、
   前記検査画像データ生成手順において、前記複数の撮像手段のうち、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う撮像手段により撮像された検査画像データと、前記複数の撮像手段のうち、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う撮像手段により撮像された検査画像データと、が生成される、ことを特徴とする紙皺検査プログラム。
7. 回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、
   前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、
   を備えた紙皺検査システムが、
   前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成する検査画像データ生成ステップと、
   前記複数の検査画像データの比較を行って、前記用紙に形成された紙皺の検出を行う検出ステップと、
   を実行し、
   前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う、ことを特徴とする紙皺検査方法。
8. 紙皺検査システムを制御する制御装置であって、
   前記紙皺検査システムは、
   回転する定着ロールによる加圧処理を含む画像形成処理がなされた用紙に対し光を照射する照明手段であって、前記定着ロールのロール軸方向における前記用紙の大きさ全体にわたって直線状に光を照射する照明手段と、
   前記照明手段が照射した光の反射光を読み取って前記用紙の全体を撮像する撮像手段であって、前記ロール軸方向において異なる位置に配置される複数の撮像手段と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記複数の撮像手段によりそれぞれ撮像された複数の検査画像データを生成させる手段と、
   前記複数の検査画像データの比較により前記用紙に形成された紙皺の検出を行わせる手段と、
   を含み、
   前記複数の撮像手段のうちの１つは、前記ロール軸に垂直な方向において等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行い、前記複数の撮像手段のうちの他の１つは、前記ロール軸に垂直な方向において非等角度で反射した反射光を読み取って撮像を行う、ことを特徴とする制御装置。