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WO2024257491A1 - 読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システム - Google Patents

読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システム Download PDF

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Publication number
WO2024257491A1
WO2024257491A1 PCT/JP2024/016045 JP2024016045W WO2024257491A1 WO 2024257491 A1 WO2024257491 A1 WO 2024257491A1 JP 2024016045 W JP2024016045 W JP 2024016045W WO 2024257491 A1 WO2024257491 A1 WO 2024257491A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
illumination
transmitted
light
illumination device
reading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/016045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
完司 永島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of WO2024257491A1 publication Critical patent/WO2024257491A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined

Definitions

  • the present invention relates to a reading device, a reading method, a program, an inspection device, and a printing system.
  • Inkjet printing devices image processing technology is applied to the scanned data of the print image to measure the accuracy of the nozzle ejection direction of the inkjet head, correct print unevenness, and detect streak-like defects that tend to occur during printing.
  • a reading device such as a scanner is used to read the print image.
  • Patent Document 1 describes an apparatus that detects scratches on a transparent original such as a photographic film by switching between dark field illumination and bright field illumination.
  • the apparatus described in this document is equipped with a light shielding plate that is configured to be freely movable in the sub-scanning direction, and the light shielding plate is moved over a light diffusion plate to block the illumination light that enters the lens aperture. This allows switching to dark field illumination, in which only light that enters obliquely from both ends of the light diffusion plate in the sub-scanning direction illuminates the transparent original.
  • Patent Document 1 makes fine scratches and foreign matter on transparent documents less noticeable, thereby preventing deterioration of image quality caused by scratches.
  • scanned data when using the scanned data to detect defects in printed images, scanned data in which scratches are less noticeable is not suitable.
  • the present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide a reading device, reading method, program, inspection device, and printing system that can obtain preferable read data of a printed image for inspections etc. in which read data of a printed image is used.
  • the reading device includes an image sensor that reads a printed image printed on a substrate and generates read data of the printed image, an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor, the imaging lens defining a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, a transmitted illumination device that is disposed in a position opposite the light receiving surface of the image sensor and includes a transmitted bright-field illumination device disposed within the field of view of the imaging lens and a transmitted dark-field illumination device disposed outside the field of view of the imaging lens, a transmitted illumination condition setting unit that sets the transmitted illumination conditions to be applied to the transmitted illumination device, and one or more first processors, the transmitted illumination condition setting unit sets the transmitted bright-field illumination conditions to be applied to the transmitted bright-field illumination device in accordance with processing performed on the read data, and sets the transmitted dark-field illumination conditions to be applied to the transmitted dark-field illumination device, and the one or more first processors control each of the transmitted bright-field illumination device and the transmitted
  • the transmitted light bright field illumination device and the transmitted light dark field illumination device are each controlled according to the processing performed on the read data of the printed image. This makes it possible to obtain read data of the printed image that is preferable for processing such as inspection in which the read data of the printed image is used.
  • the print image may include an inspection image.
  • the inspection image may include a ladder pattern and a gradation pattern.
  • the transmitted brightfield illumination is placed at a position where the optical axis of the imaging lens passes through, and at least a portion of the direct light of the emitted light can be focused on the image sensor by the imaging lens.
  • the transmitted darkfield illumination device can be placed at a position outside the range of light passing directly into the imaging lens, and at a position where not all of the direct light of the emitted light is focused on the image sensor by the imaging lens.
  • Direct light is light emitted from the lighting device that travels without being reflected or diffused by the substrate, ink, etc.
  • Light reflected by the substrate, etc. becomes reflected light, and is reflected in various directions.
  • light diffused by the substrate, etc. becomes diffuse light, and is diffused in various directions. A portion of the reflected light and a portion of the diffuse light can reach the light receiving surface of the image sensor via the imaging lens.
  • the transmitted illumination condition setting unit may set the amount of light emitted by the transmitted illumination device based on a first light transmission amount obtained from reading data acquired by turning on the transmitted bright field illumination device and reading a non-inked region of the substrate where ink is not applied or a state in which there is no substrate, or based on a second light transmission amount obtained from reading data acquired by turning on the transmitted dark field illumination device and reading a non-inked region of the substrate or a state in which there is no substrate.
  • the reference pixel value of the read data is defined based on the read data of the non-ink-applied area of the substrate or the read data in a state where the substrate is not present. This makes it possible to set the read sensitivity of the image sensor based on the defined reference pixel value.
  • the reading device is the reading device according to the first or second aspect, in which the image sensor is a color sensor and may also be a line sensor.
  • the reading device may be any one of the reading devices according to the first to third aspects, in which the transmissive dark field illumination device includes a first transmissive dark field illumination device that emits illumination light in a first direction, and a second transmissive dark field illumination device that emits illumination light in a second direction different from the first direction.
  • the transmissive dark field illumination device includes a first transmissive dark field illumination device that emits illumination light in a first direction, and a second transmissive dark field illumination device that emits illumination light in a second direction different from the first direction.
  • first direction and the second direction may be perpendicular to each other.
  • the reading device is the reading device according to the fourth aspect, and the transmitted light illumination condition setting unit may set a first transmitted light dark field illumination condition in which either the first transmitted light dark field illumination device or the second transmitted light dark field illumination device is turned on, or a second transmitted light dark field illumination condition in which both the first transmitted light dark field illumination device and the second transmitted light dark field illumination device are turned on, depending on the processing performed on the read data.
  • the amount of emitted illumination light can be controlled to be suitable for the processing performed on the read data, and suitable illumination conditions for defect detection can be achieved.
  • the reading device is a reading device according to any one of the first to fifth aspects, in which the transmitted illumination device may include a light diffusing member that diffuses the emitted light from at least one of the transmitted bright field illumination device and the transmitted dark field illumination device.
  • the reading device is a reading device according to any one of the first to sixth aspects, in which the reflective lighting device is arranged on the same side as the image sensor with respect to a space divided in two by a plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens at the reading position of the image sensor, and includes a reflective lighting device that irradiates illumination light onto a substrate supported at the reading position, a reflective lighting condition setting unit that sets reflective lighting conditions to be applied to the reflective lighting device, and one or more second processors, and the one or more second processors may control the reflective lighting device according to the reflective lighting conditions.
  • the amount of emitted illumination light can be controlled to be suitable for the processing performed on the read data, and suitable illumination conditions for defect detection can be achieved.
  • the reading device is the reading device according to the seventh aspect, wherein the reflective lighting device includes a first reflective lighting device that emits illumination light in a third direction and a second reflective lighting device that emits illumination light in a fourth direction different from the third direction, and the reflective lighting condition setting unit may set a first reflective lighting condition that turns on either the first reflective lighting device or the second reflective lighting device, or a second reflective lighting condition that turns on both the first reflective lighting device and the second reflective lighting device, depending on the processing performed on the read data.
  • the third direction and the fourth direction may be perpendicular to each other.
  • the reading device is a reading device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the one or more first processors may set the amount of light emitted by the transmitted dark field illumination device such that, when the pixel value of the read data is greater in relatively bright parts of the printed image than in relatively dark parts, the maximum average value of the pixel values of the read data of the solid images in the first test image, which is printed on a transparent substrate and includes a plurality of solid images with different density values for each of one or more ink colors, exceeds the average value of the pixel values of the read data in non-ink-applied areas of the substrate.
  • the pixel values of high-density areas of the print image which are susceptible to the effects of noise, are made relatively large in the read data, making it possible to set lighting conditions that will yield read data that is favorable for correcting unevenness in high-density areas.
  • the reading device is a reading device according to any one of the first to ninth aspects, in which one or more first processors may adjust the amount of light emitted by the transmitted dark field illumination device so that the maximum pixel value in the read data of the printed image printed on the transparent substrate becomes equal to the pixel value of the non-inked area on the substrate.
  • the amount of emitted illumination light is controlled to obtain read data that does not blur bright areas of the print image where the read data has a large value, based on the pixel values of the non-ink-applied areas in the read data.
  • one or more first processors may adjust the amount of light emitted by the transmitted dark field illumination device so that the maximum pixel value in the read data in an ink-applied area on a transparent substrate where the amount of ink per unit area is equal to or less than a specified amount exceeds the pixel value in an ink-unapplied area on the substrate.
  • the amount of emitted illumination light is controlled to obtain read data in which the pixel values of the ink-applied area in the read data are small and dark areas of the printed image are not crushed, based on the pixel values of the ink-applied area in the read data.
  • one or more first processors may adjust the amount of light emitted by the transillumination device such that, when the transillumination device is turned on, the minimum pixel value in the read data generated by reading the print image using the image sensor is greater than the pixel value of the read data corresponding to the dark current of the image sensor.
  • This aspect can reduce the effect of noise in the read data caused by the dark current of the image sensor.
  • the reading device is a reading device according to any one of the first to twelfth aspects, in which the transmitted illumination condition setting unit determines two or more combinations of illumination conditions of the transmitted brightfield illumination device and the transmitted darkfield illumination device, and may set the combination of illumination conditions of the transmitted brightfield illumination device and the transmitted darkfield illumination device according to the reading conditions of the image sensor.
  • a combination of the illumination conditions of the transmitted light bright field illumination device and the transmitted light dark field illumination device may be stored.
  • a reading device is a reading device according to any one of the first to 13th aspects, in which the transmitted illumination condition setting unit sets a first transmitted illumination condition and a second transmitted illumination condition different from the first transmitted illumination condition for reading one printed image, one or more processors switch between the first transmitted illumination condition and the second transmitted illumination condition for reading one printed image, and the image sensor generates first read data to which the first transmitted illumination condition is applied, and generates second read data to which the second transmitted illumination condition is applied.
  • a single print image can be read once to generate read data for multiple different lighting conditions.
  • the reading method is a reading method applied to a reading device that includes an image sensor that reads a printed image printed on a substrate and generates read data of the printed image, an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor and defines a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, and a transmitted illumination device that is disposed in a position opposite the light receiving surface of the image sensor and is equipped with a transmitted bright field illumination device that is disposed within the field of view of the imaging lens and a transmitted dark field illumination device that is disposed outside the field of view of the imaging lens, and the reading method sets transmitted bright field illumination conditions to be applied to the transmitted bright field illumination device and sets transmitted dark field illumination conditions to be applied to the transmitted dark field illumination device according to the processing performed on the read data, emits transmitted bright field illumination light from the transmitted bright field illumination device according to the transmitted bright field illumination conditions, emits transmitted dark field illumination light from the transmitted dark field illumination device according to the transmitted dark field illumination conditions, and
  • the reading method according to the fifteenth aspect of the present disclosure can achieve the same effects as the reading device according to the first aspect of the present disclosure.
  • the constituent elements of the reading device according to the second to fourteenth aspects can be applied to the constituent elements of the reading methods according to the other aspects.
  • the program according to the sixteenth aspect of the present disclosure is a program applied to a reading device that includes an image sensor that reads a printed image printed on a substrate and generates read data of the printed image, an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor and defines a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, and a transmitted illumination device that is disposed opposite the light receiving surface of the image sensor and includes a transmitted brightfield illumination device disposed within the field of view of the imaging lens and a transmitted darkfield illumination device disposed outside the field of view of the imaging lens, and the program causes a computer to realize the following functions: a function to set transmitted brightfield illumination conditions to be applied to the transmitted brightfield illumination device and a function to set transmitted darkfield illumination conditions to be applied to the transmitted darkfield illumination device according to the processing performed on the read data, a function to emit transmitted brightfield illumination light from the transmitted brightfield illumination device according to the transmitted brightfield illumination conditions, a function to emit transmitted darkfield illumination light from the transmitted darkfield
  • the program according to the sixteenth aspect of the present disclosure can provide the same effects as the reading device according to the first aspect of the present disclosure.
  • the constituent elements of the reading device according to the second to fourteenth aspects can be applied to the constituent elements of the program according to the other aspects.
  • the inspection device is an inspection device comprising a reading device that reads a printed image printed on a substrate and generates read data of the printed image, and an analyzing device that analyzes the read data, the reading device being an image sensor and an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor, the imaging lens defining a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, a transmitted illumination device disposed in a position opposite the light receiving surface of the image sensor, a transmitted bright field illumination device disposed within the field of view of the imaging lens, and an analyzing device that analyzes the read data.
  • the inspection device includes a transmitted light illumination device including a transmitted light dark-field illumination device to be illuminated, a transmitted light condition setting unit that sets the transmitted light illumination conditions to be applied to the transmitted light illumination device, and one or more first processors, where the transmitted light condition setting unit sets the transmitted light bright-field illumination conditions to be applied to the transmitted light illumination device and sets the transmitted light dark-field illumination conditions to be applied to the transmitted light dark-field illumination device in accordance with the processing performed on the read data, and the one or more first processors control each of the transmitted light bright-field illumination device and the transmitted light dark-field illumination device in accordance with the transmitted light illumination conditions set using the transmitted light condition setting unit.
  • the inspection device according to the seventeenth aspect of the present disclosure can achieve the same effects as the reading device according to the first aspect of the present disclosure.
  • the constituent elements of the reading devices according to the second to fourteenth aspects can be applied to the constituent elements of the inspection devices according to the other aspects.
  • the inspection device is the inspection device according to the 17th aspect, in which the transmitted light condition setting unit determines two or more combinations of the illumination conditions of the transmitted light bright field illumination device and the illumination conditions of the transmitted light dark field illumination device, and sets the combination of the illumination conditions of the transmitted light bright field illumination device and the illumination conditions of the transmitted light dark field illumination device according to the reading conditions of the image sensor, and the analysis device may analyze a plurality of reading data generated by applying a plurality of mutually different illumination conditions when performing one type of analysis processing.
  • lighting control suitable for the reading conditions of the image sensor is realized. This allows analysis processing to be performed with high accuracy by using read data under different lighting conditions.
  • the inspection device is the inspection device according to the 17th aspect, wherein the transmitted illumination condition setting unit sets a first transmitted illumination condition and a second transmitted illumination condition different from the first transmitted illumination condition for reading one printed image, the one or more processors switch between the first transmitted illumination condition and the second transmitted illumination condition for reading one printed image, the image sensor generates first read data to which the first transmitted illumination condition is applied, and generates second read data to which the second transmitted illumination condition is applied, and the analysis device may analyze the same number of read data as the number of multiple illumination conditions when performing one type of analysis process.
  • one print image is read once, and the same number of read data as the number of lighting conditions is generated, and the same number of analyses as the number of read data can be performed for one type of analysis data.
  • the inspection device according to the 20th aspect is the inspection device according to the 19th aspect, in which the analysis device may perform a magnification change process on the read data in the transport direction of the substrate.
  • the inspection device is an inspection device according to any one of the 17th to 20th aspects, in which the transmitted dark field illumination device includes a first transmitted dark field illumination device that emits illumination light in a first direction and a second transmitted dark field illumination device that emits illumination light in a second direction different from the first direction, the transmitted illumination condition setting unit sets a first transmitted dark field illumination condition in which either the first transmitted dark field illumination device or the second transmitted dark field illumination device is turned on, or a second transmitted dark field illumination condition in which the first transmitted dark field illumination device and the second transmitted dark field illumination device are turned on, and the analysis device may analyze the read data to detect defects in the print image.
  • the transmitted dark field illumination device includes a first transmitted dark field illumination device that emits illumination light in a first direction and a second transmitted dark field illumination device that emits illumination light in a second direction different from the first direction
  • the transmitted illumination condition setting unit sets a first transmitted dark field illumination condition in which either the first transmitted dark field illumination device or the second transmitted dark field illumination device is turned on, or a second transmitted dark field illumination
  • This aspect makes it possible to detect defects in a preferable printed image.
  • the inspection device is an inspection device according to any one of the 17th to 21st aspects, in which the reflective lighting device is arranged on the same side as the image sensor with respect to a space divided in two by a plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens at the reading position of the image sensor, and includes a reflective lighting device that irradiates illumination light onto a substrate supported at the reading position, a reflective lighting condition setting unit that sets reflective lighting conditions to be applied to the reflective lighting device, and one or more second processors that control the reflective lighting device according to the reflective lighting conditions, the reflective lighting device includes a first reflective lighting device that emits illumination light in a third direction and a second reflective lighting device that emits illumination light in a fourth direction different from the third direction, the reflective lighting condition setting unit sets a first reflective lighting condition that turns on either the first reflective lighting device or the second reflective lighting device, or a second reflective lighting condition that turns on the first reflective lighting device and the second reflective lighting device, and the analysis device may analyze the reading data to detect defects in the
  • This aspect makes it possible to detect defects in a preferable printed image.
  • the inspection device is an inspection device according to any one of the 17th to 22nd aspects, in which the one or more first processors adjust the amount of light emitted by the transmitted dark field illumination device so that the maximum pixel value in the read data of an ink-applied area on a transparent substrate where the amount of ink per unit area is equal to or less than a specified amount exceeds the pixel value of an ink-unapplied area on the substrate, and the analysis device may analyze the read data to detect defects in the print image.
  • This aspect makes it possible to detect defects in a preferable printed image.
  • the printing system comprises a printing device and a reading device that reads a printed image printed on a substrate using the printing device, the reading device comprising an image sensor that reads the printed image and generates read data of the printed image, an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor, the imaging lens defining a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, a transmitted illumination device disposed in a position opposite the light receiving surface of the image sensor, a transmitted bright field illumination device disposed within the field of view of the imaging lens, and a transmitted light illumination device disposed outside the field of view of the imaging lens.
  • the printing system includes a transmitted light illumination device including a transmitted light dark field illumination device, a transmitted light condition setting unit that sets the transmitted light illumination conditions to be applied to the transmitted light illumination device, and one or more first processors, where the transmitted light illumination condition setting unit sets the transmitted light bright field illumination conditions to be applied to the transmitted light illumination device and sets the transmitted light dark field illumination conditions to be applied to the transmitted light dark field illumination device in accordance with the processing performed on the read data, and the one or more first processors control each of the transmitted light bright field illumination device and the transmitted light dark field illumination device in accordance with the transmitted light illumination conditions set using the transmitted light condition setting unit.
  • the printing system according to the twenty-fourth aspect of the present disclosure can achieve the same effects as the reading device according to the first aspect of the present disclosure.
  • the constituent elements of the reading devices according to the second to fourteenth aspects can be applied to the constituent elements of the printing systems according to the other aspects.
  • the reading device comprises an image sensor that reads a printed image printed on a substrate and generates read data of the printed image, an imaging lens that forms an optical image of the printed image on the image sensor, the imaging lens defining a field of view that represents the range in which an illumination device that directly incidents illumination light is disposed, a transillumination device disposed in a position opposite the light receiving surface of the image sensor, a light diffusing member, and a switching member that switches between the proportion of the emitted light that is incident on the light diffusing member and emitted from within the field of view of the imaging lens, and the proportion of the emitted light that is not incident on the light diffusing member and is emitted from outside the field of view of the imaging lens.
  • the reading device includes a transmitted illumination condition setting unit that sets the transmitted illumination conditions to be applied to the transmitted illumination device, and one or more first processors, and the transmitted illumination condition setting unit sets the transmitted bright-field illumination conditions to be applied to the transmitted bright-field illumination light emitted from within the field of view of the imaging lens in accordance with the processing performed on the read data, and sets the transmitted dark-field illumination conditions to be applied to the transmitted dark-field illumination light emitted from outside the field of view of the imaging lens, and the one or more first processors control each of the transmitted bright-field illumination light and the transmitted dark-field illumination light in accordance with the transmitted illumination conditions set using the transmitted illumination condition setting unit.
  • the reading device according to the twenty-fifth aspect of the present disclosure can achieve the same effects as the reading device according to the first aspect.
  • the constituent elements of the reading devices according to the second to fourteenth aspects can be applied to the constituent elements of the reading devices according to the other aspects.
  • the transmitted light bright field illumination device and the transmitted light dark field illumination device are each controlled according to the processing performed on the read data of the printed image. This makes it possible to obtain read data of the printed image that is preferable for processing such as inspection in which the read data of the printed image is used.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of reading, viewed from a direction parallel to the surface of a printed matter to which non-transparent printing paper is applied.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of reading when viewed in a direction parallel to the substrate surface of a printed matter to which a transparent film substrate is applied.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a printed matter in which a white background is used to read the printed matter to which the transparent film substrate shown in FIG. 2 is applied.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a printed matter in which the non-printed surface NPF is the observation side, as viewed in a direction parallel to the printed surface PF.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of reading, viewed from a direction parallel to the surface of a printed matter to which non-transparent printing paper is applied.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of reading when viewed in a direction parallel to the substrate surface of a printed matter to which a transparent film substrate is applied.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a printed
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a printed matter, the printed surface PF of which is the observation side, as viewed in a direction parallel to the printed surface PF.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing reading of a printed image using transmitted illumination and a transparent film substrate as viewed in a direction parallel to the printing surface PF.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a transillumination device having a relatively high light diffusivity.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a transillumination device with relatively low light diffusivity.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a printing system according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a view of the printing system shown in FIG. 9 as viewed in the width direction of the substrate.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the printing system shown in FIGS.
  • FIG. 12 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the reading control unit shown in FIG.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of the electrical hardware configuration of the printing system shown in FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of the reading method according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a table showing examples of how the lighting device is used.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of an application example of the embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of a lighting device according to an application example.
  • film substrates include biaxially oriented polypropylene, unoriented polypropylene, linear low-density polyethylene, polyethylene terephthalate, and nylon.
  • the printed matter refers to the substrate on which the product image is printed. Margins and other areas used in the manufacturing process are removed from the printed matter that will become the product.
  • Biaxially oriented polypropylene may be expressed using OPP, an abbreviation for Oriented Polypropylene.
  • Unoriented polypropylene may be expressed using CPP, an abbreviation for Cast Polypropylene.
  • Linear low density polyethylene may be expressed using LLDPE, an abbreviation for Linear Low Density Polyethylene.
  • Polyethylene terephthalate may be expressed using PET, an abbreviation for PolyEthylene Terephthalate.
  • Nylon may be expressed using Nylon.
  • the printout is optically read using an inline scanner, and image processing technology is used to analyze the read data, etc., in order to measure the ejection direction accuracy for each nozzle as described above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of reading viewed from a direction parallel to the paper surface of a printed matter to which non-transparent printing paper is applied.
  • a state in which a plurality of ink droplets are ejected onto a print image IMG printed on non-transparent printing paper NTP and are raised and attached to the paper surface is illustrated enlarged to a degree that individual ink droplets can be seen, and a state in which reflected illumination light RL is irradiated onto the plurality of ink droplets is illustrated.
  • the symbol OA represents the optical axis of an imaging lens provided in the reading device. The same applies to the symbol OA illustrated in FIG. 2 and the like.
  • paper having a light transmittance of less than 50% may be applied as the non-transparent printing paper.
  • the symbol PF represents the printing surface
  • the symbol NPF represents the non-printing surface.
  • Figure 2 is a schematic diagram of reading viewed from a direction parallel to the substrate surface of a printed matter to which a transparent film substrate is applied.
  • a transparent film substrate SU which is a transparent film
  • the transparent film substrate SU may be made of a material having a light transmittance of 50 percent or more.
  • the print image IMG represents the area on the printing paper NTP shown in FIG. 1 and the substrate SU shown in FIG. 2 where the product image is printed.
  • the print image IMG is mainly composed of an ink-applied area PP where ink is present.
  • the print image IMG may also include a non-ink-applied area NPP where no ink is present.
  • the non-ink-applied area NPP represents an area where no ink is present on the substrate SU etc., and a non-ink-applied area NPP may also exist outside the area on the substrate SU etc. where the product image is printed.
  • the term substrate SU represents the medium applied for printing, including the printing paper NTP shown in FIG. 1.
  • the printed image IMG can be read using the base color of the printing paper NTP as the background, but in the non-ink applied areas NPP where no ink is present in the printed image IMG printed on the transparent substrate SU shown in Figure 2, objects in the background of the substrate SU are visible and can be read.
  • FIG 3 is a schematic diagram of the reading of a printed material in which a white background is used to read a printed material to which the transparent film substrate shown in Figure 2 is applied.
  • the figure shows a schematic diagram of a state in which a white background WB is placed on the non-printed surface NPF of a transparent substrate SU, and a printed image IMG is read on which reflected illumination light RL is irradiated.
  • the white background WB shown in the figure is applied to a roller whose outer periphery is painted white.
  • the white background WB is abutted against the non-printed surface NPF of the substrate SU, and reflected illumination light RL is irradiated from the observation side.
  • the printed image IMG shown in Figure 3 is separated from the white background WB by the thickness of the substrate SU, so when the reflected illumination light RL is irradiated from a direction that is not parallel to the optical axis OA of the imaging lens, the shadow SH of the printed image IMG printed on the printing surface PF of the substrate SU appears on the white background WB, creating the problem that the shadow SH of the printed image IMG is reflected in the read data.
  • the background is printed using white ink depending on the application. Also, when an image such as a character has a white portion, printing using white ink is performed. That is, in printing on the transparent substrate SU, white ink is used in the same way as black ink, cyan ink, magenta ink, yellow ink, etc.
  • the white background of the printing paper can be used as a background to create contrast between the color inks, such as black, cyan, magenta, and yellow.
  • the background color cannot be the same white as the white ink.
  • the colors cyan, magenta, and yellow inks used in printing are the three primary colors, and when each color is displayed in the color space of the L * a * b * color system, each color is located at a position distant from each other.
  • the a * and b * of black ink and white ink are near 0, the L * of black ink is near 0, and the L * of white ink is near 100.
  • cyan ink, magenta ink, yellow ink, black ink, and white ink are located far away from each other in the color space of the L * a * b * color system, and if a color located far away from any of the colors mentioned above is selected as the background color, it will be relatively close to the mid-density colors of these inks, so the contrast with the mid-density color will be small and it will not be possible to read with appropriate contrast with the background color.
  • the printed surface PF side is the observation side on which the printed matter is observed.
  • the printed surface PF side may be the observation side, or the non-printed surface NPF side may be the observation side. Whether the printed surface PF side or the non-printed surface NPF side is the observation side is determined according to the purpose of the printed matter.
  • Figure 4 is a schematic diagram of a print viewed from a direction parallel to the printing surface PF of a print with the non-printing surface NPF being the observation side.
  • ink droplets of color ink CI and ink droplets of white ink WI are ejected onto the printing surface PF, and the state in which they are raised and attached to the printing surface PF is shown enlarged to the extent that the individual ink droplets of color ink CI can be seen.
  • a background of white ink WI which has high concealment properties, is printed on the top layer of the printing surface PF, and the color inks CI other than the white ink WI are covered by the background of white ink WI.
  • Figure 5 is a schematic diagram of a printed matter viewed from a direction parallel to the printed surface PF, with the printed surface PF side being the observation side.
  • the figure shows ink droplets of color ink CI ejected onto the printed surface PF, rising up and adhering to the printed surface PF, enlarged to the extent that individual ink droplets can be seen.
  • the printed image IMG shown in the figure has a background of white ink WI printed at the bottom layer, and color ink CI printed on top of the background.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a reading of a printed image using transmitted illumination, viewed from a direction parallel to the printed surface PF of a transparent film substrate.
  • ink droplets are ejected onto the printed surface PF, and the ink droplets are enlarged to a degree that allows the individual ink droplets to be seen.
  • a scanner is placed on the side of the printing surface PF of the substrate SU.
  • the scanner receives the transmitted illumination light TLL that has passed through the substrate SU, and generates read data of the print image IMG. Note that the scanner is not shown in FIG. 6.
  • the ink-applied areas PP are read as darker than the non-ink-applied areas NPP because the transmitted illumination light TLL passes through them according to the transmittance of the substrate SU and the transmittance of the ink, and the ink blocks the transmitted illumination light TLL.
  • the non-ink-applied areas NPP are the brightest, and form the background equivalent to the base of the printing paper. Furthermore, because the transmitted illumination light TLL is emitted from the ink-applied areas PP of the substrate SU, which forms the background, the shadow of the ink on the printing surface PF does not appear. In other words, the problem of the non-ink-applied areas NPP being see-through has been solved.
  • the ink-applied area PP is read as darker than the non-ink-applied area NPP because the transmitted illumination light TLL passes through it depending on the transmittance of the substrate SU and the transmittance of the ink. As with colored inks CI, the illumination light also passes through the white ink WI depending on the transmittance of the ink, making it possible to read the printed image IMG in which the white ink WI is used.
  • the white ink WI and colored inks CI can be read regardless of the order of printing on the transparent substrate SU.
  • two or three ink colors are overlapped in the same position, or some of the ink dots of two or three colors are overlapped.
  • the ink dots on the lower side as viewed from the observation side are hidden to a certain extent due to the concealment properties of the ink.
  • the ink dots on the lower side as viewed from the observation side are read more clearly than when reflected illumination light RL is used.
  • the printed image IMG When reading the printed image IMG using the transmitted illumination light TLL, the printed image IMG is read as an image in which multiple ink dots are superimposed, and image defects in the printout such as streaks can be detected because ink dots for each ink are missing or the position of the ink dots for each ink is misaligned.
  • 8-bit data expressed as integers between 0 and 255 inclusive is applied as the pixel values of the pixels that make up the print image IMG, with the darkest pixel value being 0 and the brightest pixel value being 255.
  • the pixel value of the non-ink-applied area NPP is set to 230
  • the pixel value of the ink-applied area PP when the transmitted illumination light TLL is used is between half and one-third of the pixel value of the ink-applied area PP when the reflected illumination light RL is used.
  • the pixel value of the ink-applied area PP when the reflected illumination light RL is used is 3
  • the pixel value of the ink-applied area PP when the transmitted illumination light TLL is used is 1.
  • the illumination device shown below can adjust the brightness of the ink-applied area PP and the brightness of the non-ink-applied area NPP to an appropriate relationship, providing brightness suitable for processing such as analysis of read data, a good signal-to-noise ratio, and the required density resolution in high-density areas on the dark side.
  • the ink-applied region PP is read brighter at a relative brightness ratio between the non-ink-applied region NPP and the ink-applied region PP, compared to when a transmitted illumination light TLL with relatively low light diffusion is used.
  • This makes it possible to relatively increase the signal-to-noise ratio in the read data, and relatively increase the density resolution of the high-density region.
  • Perfect diffusion refers to a state in which the brightness of the illumination light appears uniform from any direction.
  • the light diffusion can be indexed by the ratio of the light intensity in the normal direction that is at an angle of 90° to the light exit surface to the light intensity in the direction that is at an angle of ⁇ ° to the normal to the light exit surface.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a transmitted illumination device with relatively high light diffusion.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a transmitted illumination device with relatively low light diffusion.
  • the light diffusion member LDP provided in the transmitted illumination device TL shown in FIG. 7 has relatively high light diffusion compared to the light diffusion member LDP provided in the transmitted illumination device TL shown in FIG. 8.
  • the degree of light diffusion is expressed using the length of the arrows of the transmitted illumination light TLL and the shape of the ellipse passing through the base and tip of each arrow.
  • An elongated ellipse indicates that the transmitted illumination light has high directionality and low light diffusion, while an ellipse that is closer to a circle indicates that the light diffusion is close to complete diffusion.
  • the light source LS provided in the transillumination device TL shown in FIG. 7 is equivalent to the light source LS provided in the transillumination device TL shown in FIG. 8.
  • the light diffusion property of the transillumination device TL depends on the light diffusion property of the light diffusion member LDP.
  • the transport member that supports and transports the substrate SU may need to be repositioned so as not to interfere with the light diffusion member LDF.
  • the amount of emitted light of the transmitted illumination light TLL emitted from the light diffusion member LDF may decrease, and it may become necessary to increase the amount of light emitted by the light source LS.
  • the read data is suitable for measuring the nozzle ejection direction accuracy.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a printing system according to an embodiment.
  • Fig. 10 is a view of the printing system shown in Fig. 9 as seen from the substrate width direction.
  • the printing system 10 will be described with reference to Figs. 9 and 10 as appropriate.
  • the substrate transport direction is the direction in which the substrate SU runs in the printing system 10.
  • the upstream side of the substrate transport direction represents the supply side of the substrate SU in the substrate transport direction.
  • the downstream side of the substrate transport direction represents the recovery side of the substrate SU in the substrate transport direction.
  • the substrate width direction is a direction perpendicular to the substrate transport direction and parallel to the transport surface of the substrate SU.
  • the arrows shown in Figures 9 and 10 represent the substrate transport direction.
  • the printing system 10 shown in FIG. 9 includes a conveying device 12, a printing device 20, a reading device 30, and a fixing device 60. As shown in FIG. 10, the printing system 10 also includes an ink supply device 70.
  • the printing system 10 prints an image on a continuous substrate SU that is transported using a roll-to-roll transport device 12.
  • the substrate SU shown in Figures 9 and 10 is a transparent film.
  • the transport device 12 pulls out the substrate SU from a supply roll 14 on which the substrate SU is wound in a roll before printing, supports the non-printing surface NPF of the substrate SU using multiple support rollers 16, and transports the substrate SU along the substrate transport direction.
  • the transported substrate SU is taken up on a recovery roll 18.
  • the arrow on the supply roll 14 indicates the rotation direction of the supply roll 14 when the substrate SU is transported.
  • the arrow on the recovery roll 18 indicates the rotation direction of the recovery roll 18 when the substrate SU is transported.
  • the conveying device 12 includes a tension roller that applies a specified tension to the substrate SU, a dancer roller that suppresses fluctuations in the tension applied to the substrate SU, and a tension pickup that detects the tension applied to the substrate SU. Note that the tension roller, dancer roller, and tension pickup are not shown in the figures.
  • the conveying device 12 includes a motor M1 that functions as a drive source for the winding core that constitutes the supply roll 14, and a motor M2 that functions as a drive source for the winding core that constitutes the recovery roll 18.
  • the motors M1 and M2 are shown diagrammatically in FIG. 9.
  • An encoder E is attached to any one of the multiple support rollers 16.
  • the encoder E may be attached to the rotating shaft of the motor M1 or to the rotating shaft of the motor M2.
  • the conveying device 12 may be configured to convey a substrate in sheet form. Any conveying method, such as a roller conveying method, may be used to convey a substrate in sheet form.
  • the printing device 20 performs printing on the substrate SU that is transported using the transport device 12.
  • the transport device 12 holds the substrate SU passing through a specified position relative to the printing device 20 and maintains a specified transport speed.
  • the printing device 20 is equipped with multiple inkjet heads corresponding to multiple ink colors. Examples of the multiple ink colors include black, cyan, magenta, and yellow.
  • the printing device 20 may also be equipped with an inkjet head that ejects white ink to print the background onto the transparent substrate SU.
  • the printing device 20 may be equipped with an inkjet head that is compatible with inks of colors such as green, red, pink, purple, and orange. This allows color images to be printed that reproduce a variety of colors. Note that the inkjet head is not shown in the illustration.
  • the inkjet head may be a line head in which the length of the area in the width direction of the substrate where the nozzles are arranged corresponds to the full width of the substrate SU.
  • the line head may be configured in such a way that multiple head modules are arranged along the width direction of the substrate.
  • the inkjet head may use either a piezo jet method or a thermal method for ejection.
  • the printing device 20 ejects ink of each color from the inkjet head of each color toward the substrate SU based on the print data of the print image, and prints the print image IMG on the printing surface PF of the substrate SU.
  • the one or more inkjet heads provided in the printing device 20 are supplied with ink from an ink tank using an ink supply device 70 shown in FIG. 10.
  • Inkjet heads are maintained using a maintenance device to maintain their ejection performance.
  • Examples of inkjet head maintenance include dummy jets, purging, and wiping the nozzle surface.
  • the maintenance device includes a wiping device that wipes the nozzle surface of the inkjet head, and a cap that seals the nozzle surface and functions as an ink receiver during dummy jets and purging. Note that the maintenance device is not shown in Figures 9 and 10.
  • the maintenance device is indicated by the reference numeral 72 and is shown in Figure 11.
  • the reading device 30 reads the print image IMG printed on the substrate SU transported by the transport device 12, and generates read data of the print image IMG.
  • the transport device 12 holds the substrate SU passing through a specified position relative to the reading device 30, and maintains a specified transport speed.
  • the read data of the print image IMG is used to measure the ejection direction accuracy for each nozzle, correct density unevenness, and inspect the printed matter for defects such as streaks.
  • the reading device 30 includes an image sensor 32, an imaging lens 34, a reference plate 36, a reflective illumination device 38, a transmitted light bright field illumination device 40, and a transmitted light dark field illumination device 42.
  • the image sensor 32 is a color sensor equipped with light receiving elements corresponding to each of the colors RGB.
  • the image sensor 32 is a line sensor in which multiple light receiving elements are arranged in a line. Examples of the image sensor 32 include a CMOS image sensor and a CCD image sensor.
  • CMOS is an abbreviation for Complementary Metal Oxide Semiconductor.
  • CCD is an abbreviation for Charge Coupled Device.
  • the imaging lens 34 is an optical member that forms an optical image of the print image IMG printed on the substrate SU supported at the reading position of the image sensor 32 onto the light receiving surface of the image sensor 32.
  • the imaging lens 34 may be configured as an imaging lens group including multiple lenses.
  • the symbol OA denotes the optical axis of the imaging lens 34.
  • the reference plate 36 is a flat plate whose reading surface, which is read by the image sensor 32, is painted white, and is a member that represents the standard for the brightness of white when the image sensor 32 performs reading.
  • the read data of the reference plate 36 is used when calibrating the image sensor 32.
  • the reference plate 36 is supported by a reference plate moving device so that it can move freely between a reading position and a standby position.
  • the reading position is a position where the optical axis OA of the imaging lens 34 passes through the reference plate 36.
  • the standby position is a position outside the field of view of the imaging lens 34.
  • M3 in Figure 9 represents a motor provided on the reference plate moving device that supports the reference plate 36 so that it can move freely.
  • the reading device 30 When calibrating the brightness of the image sensor 32, the reading device 30 irradiates the reference plate 36, which has been moved to the reading position, with reflected illumination light, reads the white color of the reference plate 36 using the image sensor 32, and determines the reference brightness based on the read data.
  • the read data of the reference plate 36 may be applied to shading correction of the image sensor 32.
  • the reflective illumination device 38 irradiates the printing surface PF of the substrate SU with reflected illumination light.
  • the reflective illumination device 38 mainly emits reflected illumination light when reading printed matter that uses an opaque substrate such as paper.
  • the reflective lighting device 38 shown in Figures 9 and 10 includes a first reflective lighting device 38A arranged at a position upstream in the substrate transport direction relative to the reading position of the substrate SU, and a second reflective lighting device 38B arranged at a position downstream in the same direction.
  • the first reflective lighting device 38A may have a structure in which multiple light source elements are arranged along the substrate width direction.
  • An example of a light source element is a white LED element.
  • the first reflective lighting device 38A may be equipped with an optical component such as a light guide plate.
  • the second reflective lighting device 38B may have a structure similar to that of the first reflective lighting device 38A.
  • LED is an abbreviation for Light Emitting Diode.
  • the first reflective lighting device 38A emits illumination light in a third direction.
  • the second reflective lighting device 38B emits illumination light in a fourth direction different from the third direction.
  • Figures 9 and 10 show an embodiment in which the third direction and the fourth direction intersect.
  • the third direction and the fourth direction may be perpendicular to each other.
  • the transmitted illumination device 44 which is equipped with a transmitted brightfield illumination device 40 and a transmitted darkfield illumination device 42, is positioned on the non-printed surface NPF side of the substrate SU opposite the printed surface PF, and is positioned opposite the light receiving surface of the image sensor 32.
  • the printed surface PF of the substrate SU described in the embodiment is an example of a plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens.
  • the space in which the reflective illumination device 38 and transmitted illumination device 44 described in the embodiment are disposed is an example of a space divided in two by a plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens.
  • the transmitted illumination device 44 irradiates the substrate SU with transmitted illumination light when the printed image IMG is read using the image sensor 32.
  • the transmitted illumination device 44 and the reflective illumination device 38 may be used in combination.
  • the transmitted light brightfield illumination device 40 is placed at a position where the optical axis OA of the imaging lens 34 passes through. In other words, the transmitted light brightfield illumination device 40 is placed at a position within the range of the field of view of the imaging lens 34.
  • the field of view of the imaging lens 34 refers to the position of the transmitted light brightfield illumination device 40 where the transmitted light illumination light is directly incident on the imaging lens 34.
  • the field of view of the imaging lens 34 can be understood as the area inside two imaginary lines L1 and L2 that start at the end of the image sensor 32 shown in FIG. 9, pass through the imaging lens 34, and pass through the end of the substrate SU in the substrate width direction.
  • the transmitted brightfield illumination device 40 includes a light diffusion member 46.
  • the light diffusion member 46 is disposed on the emission surface of the transmitted illumination light.
  • the transmitted brightfield illumination device 40 causes illumination light emitted from the light source element to be incident on the light diffusion member 46, and irradiates the non-printed surface NPF of the substrate SU with transmitted illumination light having improved uniformity of brightness in a surface parallel to the non-printed surface NPF of the substrate SU.
  • the transmitted brightfield illumination device 40 includes multiple light diffusion members 46 with different light diffusion properties, and the light diffusion properties can be changed by appropriately changing the light diffusion members 46.
  • the transmitted dark field illumination device 42 comprises a first transmitted dark field illumination device 42A arranged at a position upstream in the substrate transport direction relative to the reading position of the substrate SU, and a second transmitted dark field illumination device 42B arranged at a position downstream in the same direction.
  • the first transmitted dark field illumination device 42A and the second transmitted dark field illumination device 42B are arranged at positions outside the field of view of the imaging lens 34. In other words, the first transmitted dark field illumination device 42A and the second transmitted dark field illumination device 42B are arranged at positions where the transmitted dark field illumination light emitted from each does not directly enter the imaging lens 34.
  • the transmitted dark field illumination device 42 includes a light diffusing member, similar to the transmitted bright field illumination device 40.
  • the light diffusing member included in the transmitted dark field illumination device 42 is not shown.
  • the transmitted dark field illumination device 42 may include a cylindrical lens, and may use the cylindrical lens to focus the illumination light emitted from the light source element onto the reading position of the substrate SU.
  • the transmitted dark field illumination device 42 may include a light guide, and may use the light guide to focus the illumination light emitted from the light source element onto the reading position of the substrate SU.
  • the first transillumination dark field illumination device 42A emits illumination light in a first direction.
  • the second transillumination dark field illumination device 42B emits illumination light in a second direction different from the first direction.
  • Figures 9 and 10 show an embodiment in which the first direction and the second direction intersect. The first direction and the second direction may be perpendicular to each other.
  • the fixing device 60 fixes the print image IMG printed on the substrate SU. In other words, the fixing device 60 dries the ink applied to the substrate SU.
  • the fixing device 60 may include a heating device such as a heater and an air blowing device such as a fan.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing the electrical configuration of the printing system shown in Fig. 9 and Fig. 10.
  • the printing system 10 includes a control device to which a computer is applied, and the control device executes various programs corresponding to various functions to realize the various functions. Note that the control device is omitted in Fig. 11.
  • the control device is illustrated in Fig. 13 using the reference numeral 200.
  • the computer applied to the control device may be in the form of a server, a personal computer, a workstation, a tablet terminal, or the like.
  • the computer may also be in the form of a virtual machine.
  • the printing system 10 includes a system control unit 100.
  • the system control unit 100 controls the entire printing system 10. In other words, the system control unit 100 transmits command signals to various processing units and controls each unit of the printing system 10 via the various processing units.
  • the printing system 10 includes a substrate information acquisition unit 120.
  • the substrate information acquisition unit 120 acquires information about the substrate SU used for printing. Examples of information about the substrate SU include information about whether the substrate SU is transparent or non-transparent, information about the material of the substrate SU, and information about the size of the substrate SU.
  • the printing system 10 includes a print data acquisition unit 122.
  • the print data acquisition unit 122 acquires print data sent from an external device such as a server.
  • the print data acquisition unit 122 stores the acquired print data.
  • the printing system 10 includes a storage device 130.
  • the storage device 130 stores various programs, various parameters, and various data used in the printing system 10.
  • the storage device 130 stores various data such as substrate information acquired using the substrate information acquisition unit 120 and print data acquired using the print data acquisition unit 122.
  • the storage device 130 may include a program storage section in which various programs are stored, a parameter storage section in which various parameters are stored, and a data storage section in which various data are stored.
  • the printing system 10 includes a sensor 132.
  • the sensor 132 includes various sensors provided in the printing system 10. Examples of the sensor 132 include a temperature sensor that measures various temperatures, a position detection sensor that detects the position of the substrate SU, and a tension pickup that measures the tension applied to the substrate SU.
  • the printing system 10 includes a transport control unit 102.
  • the transport control unit 102 controls the transport device 12 based on a command signal sent from the system control unit 100.
  • the transport control unit 102 sets transport conditions for the transport device 12 according to substrate information acquired using the substrate information acquisition unit 120. Setting can include the concept of changing previously set information.
  • the transport control unit 102 includes a motor driver that controls the operation of motor M1 and motor M2 shown in FIG. 1.
  • the motor driver performs feedback control of motor M1 and motor M2 based on the encoder signal transmitted from encoder E.
  • the motor driver is not shown in the figure.
  • the transport control unit 102 controls the tension applied to the substrate SU.
  • the transport control unit 102 performs feedback control of the tension applied to the substrate SU based on the detection signal sent from the tension pickup.
  • the printing system 10 includes a print control unit 104.
  • the print control unit 104 generates a drive voltage to be supplied to the inkjet head provided in the printing device 20 based on the print data acquired using the print data acquisition unit 122.
  • the inkjet head performs ejection control based on the drive voltage.
  • the print control unit 104 performs various correction processes, such as color separation, color conversion, halftone processing, and density correction, on the print data to generate dot data for each color.
  • the print control unit 104 generates a drive voltage to be supplied to the inkjet head based on the dot data for each color.
  • the print control unit 104 supplies the drive voltage to the inkjet head.
  • the print control unit 104 also sets the print conditions of the printing device 20 according to the substrate information acquired using the substrate information acquisition unit 120.
  • the print control unit 104 may also set the print conditions of the printing device 20 according to the type of ink.
  • the printing system 10 includes a fixing control unit 106.
  • the fixing control unit 106 controls the operation of the fixing device 60 according to predefined fixing conditions based on a command signal sent from the system control unit 100.
  • the fixing control unit 106 sets the fixing process conditions of the fixing device 60 according to the substrate information, print data, etc.
  • the printing system 10 includes an ink supply control unit 108.
  • the ink supply control unit 108 controls the operation of the ink supply device 70 based on command signals sent from the system control unit 100.
  • the printing system 10 includes a maintenance control unit 110.
  • the maintenance control unit 110 controls the operation of the maintenance device 72 based on command signals sent from the system control unit 100.
  • the printing system 10 includes a reading control unit 112 and a reading condition setting unit 124.
  • the reading control unit 112 controls the operation of the reading device 30 based on a command signal sent from the system control unit 100.
  • the reading condition setting unit 124 sets the reading conditions to be applied to the reading device 30.
  • the reading conditions include image sensor conditions such as the reading resolution of the image sensor 32, and illumination conditions such as the amount of light of the illumination device.
  • the illumination conditions include reflective illumination conditions applied to the reflective illumination device 38, and transmitted illumination conditions applied to the transmitted illumination device 44.
  • the transmitted illumination conditions include transmitted bright-field illumination conditions applied to the transmitted bright-field illumination device 40, and transmitted dark-field illumination conditions applied to the transmitted dark-field illumination device 42.
  • the reading condition setting unit 124 can set reading conditions by referring to the substrate information acquired using the substrate information acquisition unit 120.
  • the reading condition setting unit 124 can also set reading conditions according to the type of the print image IMG to be read.
  • the reading conditions are set such that the reflective illumination device 38 shown in FIG. 1 is used, and that either the first transmitted dark field illumination device 42A or the second transmitted dark field illumination device 42B is turned on and the other is turned off.
  • the reading condition setting unit 124 may set the reading conditions to be applied to the reading device 30 by referring to the reading condition storage unit 126 in which the reading conditions for each parameter are stored, using the type of substrate SU and the print image IMG to be read as parameters.
  • the reading condition setting unit 124 described in the embodiment is an example of a transmitted illumination condition setting unit and an example of a reflected illumination condition setting unit.
  • the reading control unit 112 can independently control the operation of each of the first reflective illumination device 38A, the second reflective illumination device 38B, the transmitted light bright field illumination device 40, the first transmitted light dark field illumination device 42A, and the second transmitted light dark field illumination device 42B.
  • illumination device refers to the general concept of the first reflective illumination device 38A and the like described above.
  • the printing system 10 includes a read data analysis unit 114.
  • the read data analysis unit 114 analyzes the read data of the print image IMG acquired via the read control unit 112, and stores the analysis results.
  • the analysis results of the read data of the print image IMG are used for measuring the ejection direction accuracy of each nozzle, etc.
  • the read data analysis unit 114 is set with an analysis process that corresponds to the print image IMG to be read. For example, for a test image used to measure the ejection direction accuracy of each nozzle, such as a ladder pattern, a process that measures the position and width of each pattern is applied.
  • the first test image which is used to correct density unevenness, is subjected to a process of measuring the pixel values of the chart for each density value.
  • the product image which is inspected for printed matter defects such as streaks, is subjected to a process of comparison with the image data of the product image.
  • the first test image used for density unevenness correction includes solid images corresponding to 10 or more density values ranging from low density to high density.
  • the solid images for each density value have a rectangular shape that is long in the width direction of the substrate, and are arranged in order of density value in the substrate transport direction.
  • the read data analysis unit 114 analyzes the same number of read data as is generated for each of the multiple lighting conditions. Note that the read data analysis unit 114 described in the embodiment is an example of an analysis device.
  • Fig. 12 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the reading control unit shown in Fig. 11.
  • the reading control unit 112 includes a reading condition acquisition unit 140.
  • the reading condition acquisition unit 140 acquires reading conditions to be applied to the reading device 30, which are set using the reading condition setting unit 124.
  • the reading control unit 112 includes an image sensor control unit 142.
  • the image sensor control unit 142 controls the operation of the image sensor 32 based on the image sensor conditions included in the acquired reading conditions.
  • the contents of control of the image sensor 32 include setting various parameters generally used to set the operating conditions of the image sensor 32, such as adjusting the amplifier gain for the analog output of the image sensor 32, setting an offset value, setting the reading cycle, and setting the shutter speed, and controlling the reading operation of the image sensor 32.
  • the reading control unit 112 includes a first reflective illumination control unit 144.
  • the first reflective illumination control unit 144 controls the amount of light emitted by the first reflective illumination device 38A based on the illumination conditions included in the acquired reading conditions.
  • the reading control unit 112 includes a second reflective illumination control unit 146.
  • the second reflective illumination control unit 146 controls the amount of light emitted by the second reflective illumination device 38B based on the illumination conditions included in the acquired reading conditions.
  • the reading control unit 112 includes a transmitted light brightfield illumination control unit 148.
  • the transmitted light brightfield illumination control unit 148 controls the amount of light emitted by the transmitted light brightfield illumination device 40 based on the illumination conditions included in the acquired reading conditions.
  • the reading control unit 112 includes a first transmitted dark field illumination control unit 150.
  • the first transmitted dark field illumination control unit 150 controls the amount of light emitted by the first transmitted dark field illumination device 42A based on the illumination conditions included in the acquired reading conditions.
  • the reading control unit 112 includes a second transmitted dark field illumination control unit 152.
  • the second transmitted dark field illumination control unit 152 controls the amount of light emitted from the second transmitted dark field illumination device 42B based on the illumination conditions included in the acquired reading conditions.
  • the read control unit 112 includes a read data acquisition unit 154.
  • the read data acquisition unit 154 acquires the read data of the print image IMG sent from the image sensor 32, converts the analog read data into digital read data, and sends the digital read data to the read data analysis unit 114.
  • analog-to-digital conversion is performed to generate a 12-bit digital signal from an analog signal, and after the digital gain is adjusted, the most significant 10 bits of the 12-bit data are output as pixel values of the read data for each color.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the hardware of the printing apparatus shown in Fig. 11.
  • the control device 200 provided in the printing system 10 includes a processor 202, a computer-readable medium 204 which is a non-transitory tangible entity, a communication interface 206, and an input/output interface 208.
  • the processor 202 includes a CPU (Central Processing Unit).
  • the processor 202 may include a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the processor 202 is connected to the computer-readable medium 204, the communication interface 206, and the input/output interface 208 via a bus 210.
  • the processor 202 described in the embodiment is an example of a first processor and an example of a second processor.
  • Computer-readable medium 204 includes memory 212, which is a primary storage device, and storage 214, which is an auxiliary storage device.
  • the computer-readable medium 204 may be a semiconductor memory, a hard disk device, a solid-state drive device, or the like.
  • the computer-readable medium 204 may be any combination of multiple devices.
  • Memory 212 corresponds to a part of storage device 130 shown in FIG. 11.
  • Hard disk devices can be referred to as HDD, which is an abbreviation of the English term Hard Disk Drive.
  • Solid state drive devices can be referred to as SSD, which is an abbreviation of the English term Solid State Drive.
  • the memory 212 of the computer-readable medium 204 stores a transport control program 220, a print control program 222, a reading control program 224, a read data analysis program 226, a fixing control program 228, and a maintenance control program 230.
  • the memory 212 also stores substrate information 232 and reading conditions 234.
  • the transport control program 220 is applied to the transport control unit 102 shown in FIG. 11, and realizes the transport function of the substrate SU using the transport device 12.
  • the print control program 222 is applied to the print control unit 104, and realizes the print function using the print device 20.
  • the reading control program 224 is applied to the reading control unit 112, and refers to the substrate information 232 and the reading conditions 234 to realize the reading function of the print image IMG used by the reading device 30.
  • the read data analysis program 226 is applied to the read data analysis unit 114 to realize the analysis function of the read data.
  • the fixing control program 228 is applied to the fixing control unit 106, and realizes the function of fixing the printed image onto the substrate SU using the fixing device 60.
  • the maintenance control program 230 is applied to the maintenance control unit 110, and realizes the function of maintaining the inkjet head.
  • the various programs stored in the computer-readable medium 204 include one or more instructions.
  • the computer-readable medium 204 stores various data, various parameters, etc.
  • the control device 200 has a processor 202 that executes various programs stored in a computer-readable medium 204 to realize various functions in the printing system 10.
  • program is synonymous with the term software.
  • the control device 200 performs data communication with an external device via the communication interface 206.
  • the communication interface 206 may use various standards such as USB (Universal Serial Bus).
  • the communication form of the communication interface 206 may be either wired communication or wireless communication. Note that USB is a registered trademark.
  • the control device 200 is connected to an input device 216 and a display 218 via an input/output interface 208.
  • the input device 216 is an input device such as a keyboard and a mouse.
  • the display 218 displays various information applied to the control device 200.
  • Display 218 may be a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, a projector, or the like. Display 218 may be any combination of multiple devices. Note that the EL in organic electroluminescence display is an abbreviation for Electro-Luminescence.
  • examples of the hardware structure of the processor 202 include a CPU, a GPU, a PLD (Programmable Logic Device), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • a CPU is a general-purpose processor that executes programs and acts as various functional units.
  • a GPU is a processor specialized for image processing.
  • a PLD is a processor whose electrical circuitry can be reconfigured after the device is manufactured.
  • An example of a PLD is the Field Programmable Gate Array (FPGA).
  • An ASIC is a processor that contains dedicated electrical circuitry designed specifically to perform a specific task.
  • a single processing unit may be composed of one of these various processors, or may be composed of two or more processors of the same or different types.
  • Examples of combinations of various processors include a combination of one or more FPGAs and one or more CPUs, and a combination of one or more FPGAs and one or more GPUs.
  • Another example of a combination of various processors includes a combination of one or more CPUs and one or more GPUs.
  • Multiple functional units may be configured using one processor.
  • One example of using one processor to configure multiple functional units is to configure one processor by applying a combination of one or more CPUs and software, such as a SoC (System on a Chip), which is typified by a computer such as a client or server, and have this processor act as multiple functional units.
  • SoC System on a Chip
  • IC is an abbreviation for Integrated Circuit.
  • the various functional units are configured as a hardware structure using one or more of the various processors described above.
  • the hardware structure of the various processors described above is, more specifically, an electric circuit (circuitry) that combines circuit elements such as semiconductor elements.
  • Computer readable medium 204 may include semiconductor elements such as Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), and SSDs. Computer readable medium 204 may include magnetic storage media such as hard disks. Computer readable medium 204 may comprise multiple types of storage media.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • SSDs Computer readable medium 204 may include magnetic storage media such as hard disks. Computer readable medium 204 may comprise multiple types of storage media.
  • Fig. 14 is a flow chart showing the procedure of the reading method according to the embodiment.
  • the reading control unit 112 shown in Fig. 11 adjusts the reading device 30.
  • the adjustment of the reading device 30 includes adjustment of the amount of emitted light of the illumination light, adjustment of the reading timing, adjustment of the reading position, etc. according to the type of the substrate SU on which the print image IMG to be read is printed.
  • the transmission bright field illumination device 40 shown in FIG. 9 is turned on, and the substrate SU on which no printing is performed is read using the image sensor 32, and the amount of light of the transmission bright field illumination device 40 is adjusted based on the read data of the substrate SU, and the gain of the amplifier that amplifies the output signal of the image sensor 32 is adjusted, and the bright reference value of the output signal of the image sensor 32 is adjusted.
  • the substrate SU on which no printing is performed is read using the image sensor 32 without irradiating the substrate SU with illumination light, and the dark reference value of the output signal of the image sensor 32 is adjusted based on the read data.
  • the reference plate 36 When reading without irradiating the substrate SU with illumination light, the reference plate 36 may be moved to a position where the reading optical axis of the image sensor 32 passes, and used as a light shielding plate to prevent extraneous light.
  • the brightness of the ambient light at the reading position when adjusting the dark reference value needs to be sufficiently darker than the brightness of the illumination light at the reading position when adjusting the bright reference value.
  • the term "sufficiently dark” refers to a state in which the brightness is equal to or lower than the brightness corresponding to the least significant bit, depending on the number of bits when the output signal from the image sensor 32 is converted into a digital signal. For example, when converted into a 12-bit digital signal, it is preferable that the brightness of the ambient light relative to the brightness of the illumination light at the reading position when adjusting the bright reference value is equal to or lower than half of 1/2 12 ⁇ 0.00024.
  • the reference plate 36 is moved to a position through which the reading optical axis of the image sensor 32 passes, the first reflective illumination device 38A and the second reflective illumination device 38B are turned on to adjust the amount of light of the first reflective illumination device 38A and the second reflective illumination device 38B, and the gain of the amplifier that amplifies the output signal of the image sensor 32 is adjusted, and the light reference value of the output signal of the image sensor 32 is adjusted based on the reading data of the reference plate 36.
  • the reference plate 36 is read using the image sensor 32 without irradiating the reference plate 36 with illumination light, and the dark reference value of the output signal of the image sensor 32 is adjusted based on the reading data of the reference plate 36.
  • the reading condition setting unit 124 sets reading conditions according to the type of substrate, etc.
  • the reading resolution of the image sensor 32 is set according to the transport speed of the substrate SU and the print resolution of the printed image IMG to be read, etc.
  • the lighting device is set to be turned on or off according to the type of substrate SU and the type of printed image IMG to be read, etc., and the amount of light emitted by the lighting device that is turned on is adjusted.
  • reading of the printed image IMG is started when the leading edge of the print image IMG to be read reaches the reading position of the reading device 30.
  • a preset reading cycle is applied and the entire printed image IMG is read.
  • the lighting device is operated according to the lighting conditions, and the image sensor 32 is operated according to the image sensor conditions.
  • the reading control unit 112 determines whether or not the reading of the printed image IMG has ended. If it is determined in the reading end determination step S16 that the reading of the printed image IMG will continue, the determination is No. If the determination is No, the process proceeds to the reading condition change determination step S18.
  • the reading control unit 112 determines whether or not to maintain the reading conditions. If it is determined in the reading condition change determination step S18 that the reading conditions are to be maintained, the determination is No. If the determination is No, the process proceeds to the reading step S14, and the reading step S14, the reading end determination step S16, and the reading condition change determination step S18 are repeatedly executed until the reading end determination step S16 results in a Yes determination.
  • the reading condition change determination step S18 determines whether the reading conditions will be changed. For example, if the type of substrate SU is changed or if it is determined that the type of printed image IMG is changed, the result is a Yes determination. If the result is a Yes determination, the process proceeds to the reading condition setting step S12, and the reading step S14, the reading end determination step S16, and the reading condition change determination step S18 are repeatedly executed until the reading end determination step S16 results in a Yes determination.
  • the determination is Yes. If the determination is Yes, the prescribed end process is carried out and the procedure of the reading method is terminated.
  • Fig. 15 is a table showing an example of the use of the illumination devices.
  • the table shown in this figure shows the relationship between the combination of turning on and off the reflective illumination device 38, the transmitted light bright field illumination device 40, and the transmitted light dark field illumination device 42 shown in Fig. 9 and the reading characteristics.
  • Illumination condition 1 in which the reflective illumination device 38, the transmitted brightfield illumination device 40, and the transmitted darkfield illumination device 42 are all turned off, is applied to reading in the dark state of the image sensor 32.
  • the dark state of the image sensor 32 refers to a state in which all illumination devices shown in FIG. 9 are turned off, the illumination light during normal reading is eliminated, and the transmitted illumination light that has passed through the substrate and the reflected illumination light that has been reflected at the substrate do not reach the image sensor 32.
  • the dark state may also be a state in which the illumination light during normal reading is eliminated in a state in which the substrate is not present.
  • Illumination condition 2 in which the reflective illumination device 38 is turned on and the transmitted light bright field illumination device 40 and the transmitted light dark field illumination device 42 are turned off, is applied to reading a printed material in which paper is used as the substrate SU.
  • Illumination condition 2 is applied to reading a printed image IMG in which a transparent substrate SU is used, in which the non-ink applied area NPP is relatively dark.
  • Illumination condition 3 in which the reflective illumination device 38 and the transmitted light dark field illumination device 42 are turned off and the transmitted light bright field illumination device 40 is turned on, is for reading a transparent substrate SU and is suitable for reading a printed image IMG when the ink application area PP is relatively dark.
  • the transmitted brightfield illumination light In illumination condition 3, the transmitted brightfield illumination light, the uniformity of which has been increased using the light diffusing member 46, is incident on the imaging lens 34.
  • the transmitted brightfield illumination light incident on the imaging lens 34 is incident on all of the light receiving elements of the image sensor 32. This causes the reading range of the printed image IMG to be read relatively brightly.
  • the transparent substrate SU supported at the reading position of the image sensor 32 is read such that the non-ink-applied areas NPP are read as relatively bright, and the ink-applied areas PP are read as relatively dark depending on the light transmittance and light diffusivity of the ink.
  • Illumination condition 3 is applied to read the non-ink-applied area NPP of the substrate SU and obtain a first light transmission amount expressed as a pixel value of the read data. Illumination condition 3 is applied to obtain a second light transmission amount expressed as a pixel value of the read data in the absence of the substrate SU. The first light transmission amount and the second light transmission amount are used when setting the illumination conditions.
  • Illumination condition 4 in which the reflective illumination device 38 and the transmitted light bright field illumination device 40 are turned off and the transmitted light dark field illumination device 42 is turned on, is suitable for reading the transparent substrate SU and for clearly reading defects such as scratches on the substrate SU and image defects such as scratches on the printed image IMG.
  • the transmitted dark field illumination light emitted from the transmitted dark field illumination device 42 does not directly enter the imaging lens 34.
  • the ink in the ink application area PP diffuses the dark field illumination light emitted from the transmitted dark field illumination device 42. A portion of the diffused dark field illumination light enters the imaging lens 34 and is incident on the light receiving element of the image sensor 32, causing the ink to be read brightly.
  • the transmitted dark field illumination device 42 illuminates the substrate SU from outside the field of view of the imaging lens 34, so it does not function as illumination light for the substrate SU, which does not have light diffusion properties, but it generates diffused light for the ink, which does have light diffusion properties, and the diffused light incident on the imaging lens 34 functions as illumination light for the ink, so that the ink application area PP where the ink is present is read brightly.
  • Illumination condition 5 in which the reflective illumination device 38 is turned off and the transmitted light bright field illumination device 40 and the transmitted light dark field illumination device 42 are turned on, is used to read a transparent substrate SU and is applied when the ink application area PP is relatively bright.
  • the contrast between the ink-applied area PP and the non-ink-applied area NPP can be adjusted by adjusting the amount of light emitted by the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42.
  • read data of the printed image IMG containing ink images of all colors is obtained, corresponding to the ink-applied area PP where ink images of multiple colors are superimposed.
  • Lighting condition 5 is suitable for reading the test image, which is the print image IMG, when density unevenness correction is performed.
  • density unevenness density unevenness is corrected for each color in the print image IMG from high density areas to low density areas.
  • the test image used for density unevenness correction has a solid image with multiple different density values for each ink color in the density range applied to printing. It is preferable that there are 10 or more different density values for each ink color.
  • the amount of emitted transmitted illumination light is determined so that, among solid images having a plurality of different density values for each ink color, the brightest solid image with the smallest amount of ink per unit area can be distinguished from the non-ink-applied areas NPP. This makes it possible to distinguish the non-ink-applied areas NPP from the low-density ink-applied areas PP. It is self-evident that solid images other than the solid image with the smallest amount of ink per unit area can be distinguished from the non-ink-applied areas NPP.
  • the term ink amount refers to the amount of ink per unit area.
  • cyan ink is the complementary color of red, and has a large light absorption of red.
  • magenta is the complementary color of green, and has a large light absorption of green
  • yellow is the complementary color of blue, and has a large light absorption of blue.
  • the pixel values of the complementary colors of each ink color obtain a large signal value compared to the pixel values of other colors, making it easy to distinguish between ink-applied areas PP and non-ink-applied areas NPP.
  • Black ink and white ink provide equivalent signal values for each of the RGB colors.
  • the average value of each of the RGB pixel values may be used. That is, for inks other than cyan ink, magenta ink, and yellow ink, the pixel value of the color that is the maximum of the RGB pixel values may be used, or the average value of each of the RGB pixel values may be used. When the pixel value of the color that is the maximum is used, processing becomes easier. On the other hand, when the average value of the RGB pixel values is used, the random noise components superimposed on the output signal of the image sensor 32 can be reduced by about 40%.
  • the emitted light intensity of the transmitted illumination light is set so that the values in the non-ink-applied areas NPP become darker, but when setting the emitted light intensity of the transmitted illumination light, attention is paid to the pixel value of the ink color that has the smallest difference from the pixel value of the read data in the non-ink-applied areas NPP, and the emitted light intensity of the transmitted illumination light is set.
  • Illumination condition 6 in which the reflected illumination device 38 and the transmitted light bright field illumination device 40 are turned on and the transmitted light dark field illumination device 42 is turned off, is used to read a transparent substrate SU, and is similar to a reading in which the reflected illumination light RL is used.
  • illumination condition 6 illumination light emitted from the reflective illumination device 38 is irradiated onto the ink-applied area PP, and the surface of the ink-applied area PP is read, and illumination light emitted from the transmitted bright field illumination device 40 is irradiated onto the non-ink-applied area NPP, and the non-ink-applied area NPP is read as brighter than the ink-applied area PP.
  • illumination condition 6 can obtain read data that is close to the read data of the printed image IMG printed on a white background such as printing paper, and illumination condition 6 prevents the shadow SH of the printed image IMG shown in Figure 3 from being reflected in the read data.
  • Illumination condition 7 in which the reflective illumination device 38 and the transmitted dark field illumination device 42 are turned on and the transmitted bright field illumination device 40 is turned off, is used to read a transparent substrate SU, where the non-ink applied areas NPP are relatively dark and the transmitted image of the printed image IMG in the ink applied areas PP is read in a state where it overlaps with the reflected image generated when illumination light is irradiated from the reflective illumination device 38 to the printed image IMG.
  • Illumination condition 7 emphasizes unevenness and is therefore suitable for correcting unevenness.
  • Illumination condition 8 which turns on the reflective illumination device 38, the transmitted light bright field illumination device 40, and the transmitted light dark field illumination device 42, is applied when reading a transparent substrate SU, the non-ink applied regions NPP are relatively bright, and the transmitted image of the printed image IMG in the ink applied regions PP is read in a state where it overlaps with the reflected image generated when illumination light is irradiated from the reflective illumination device 38 to the printed image IMG.
  • Illumination condition 8 emphasizes unevenness in the same way as illumination condition 7, and is therefore suitable for correcting unevenness. Furthermore, under illumination condition 8, when reading a test image used for density unevenness correction, the non-ink applied regions NPP are read relatively bright, making it easy to separate the solid image having multiple different density values that make up the test image from the non-ink applied regions NPP.
  • Patent Document 1 discloses an illumination device that switches between bright field illumination light and dark field illumination light when reading a photographic film to detect scratches on the film. The document does not disclose the reading of a printed image printed on a transparent substrate SU using a printing device that employs an inkjet method or the like.
  • the reflective illumination device 38, the transmitted bright field illumination device 40, and the transmitted dark field illumination device 42 are selectively turned on and off, and the amount of light emitted from each is adjusted as desired.
  • the combinations of turning on and off the reflective illumination device 38, the transmitted bright field illumination device 40, and the transmitted dark field illumination device 42 are as shown in the table in FIG. 15.
  • each of the reflective illumination device 38, the transmitted light bright field illumination device 40, and the transmitted light dark field illumination device 42 can be adjusted as desired. This makes it possible to select lighting conditions suitable for reading each print image IMG, such as when there is a difference in the amount of ink in the ink application area PP, when multiple colors of ink are overlapped, and when there is relatively little ink overlap.
  • the amount of light emitted by the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42 is adjusted so that the brightness of the entire ink-applied area PP is darker than the brightness of the non-ink-applied area NPP.
  • illumination condition 5 when the amount of emitted light of the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42 is adjusted, it is suitable for reading test images applied to measuring the ejection direction accuracy of each nozzle, which requires accurate reading of the density of the printed image IMG, and test images applied to correct density unevenness. Furthermore, when the test image to be read is applied to measuring the ejection direction accuracy of each nozzle, the amount of emitted light of the transmitted light darkfield illumination light is further reduced relative to the amount of emitted light of the transmitted light brightfield illumination light, and the contrast of the line image constituting the test image applied to measuring the ejection direction accuracy is relatively enhanced.
  • illumination condition 5 when the amount of light emitted by the transmitted brightfield illumination device 40 and the transmitted darkfield illumination device 42 is adjusted so that the areas of the ink-applied area PP having low density are brighter than the brightness of the non-ink-applied area NPP, and the areas of the ink-applied area PP having medium to high density are darker, and the non-ink-applied area NPP has a constant brightness, the signal-to-noise ratio is improved for medium to high density where streaks are most noticeable, and the density resolution is improved for medium to high density.
  • This illumination condition is applied to reading test images used in inspecting printed matter for defects such as streaks, and makes it possible to read printed images that can improve the accuracy of streak detection.
  • intermediate density refers to a density range that includes densities that are intermediate between the minimum density value on the bright side and the maximum density value on the dark side.
  • intermediate densities can range from 120 to 136.
  • the range of intermediate densities is not limited to the range from 120 to 136, and can be defined as any range that includes the intermediate value of the density range.
  • a first transmitted dark field illumination condition in which either the first transmitted dark field illumination device 42A or the second transmitted dark field illumination device 42B of the transmitted dark field illumination devices 42 is turned on and the other is turned off can be applied.
  • a first reflective illumination condition in which either the first reflective illumination device 38A or the second reflective illumination device 38B is turned on and the other is turned off may be applied.
  • the adjustment of the amount of illumination light emitted from each lighting device is performed when the printing system 10 shown in FIG. 9 is started up. In addition, depending on the results of processing in which the read data is used, the amount of illumination light emitted from each lighting device may be readjusted.
  • the illumination conditions shown in the table in FIG. 15 are one example of a combination of two or more illumination conditions of the transmitted light bright-field illumination device and the transmitted light dark-field illumination device.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of an application example of the embodiment.
  • the print image IMG read data constituting the print is illustrated typically.
  • the image sensor 32 outputting the read data shown in FIG. 16 is a line sensor, and the entire width of the substrate SU in the substrate width direction can be read by reading one line.
  • the entire read data 300 shown in FIG. 16 represents the entire print image IMG.
  • 16 read lines numbered 1 to 16 from top to bottom are illustrated typically on the left side of the entire read data 300.
  • a plurality of pixels are arranged in a row in the left-right direction, constituting two-dimensional read data as a whole.
  • 7500 pixels are arranged in each read line.
  • One pixel is composed of data of three colors, red, green, and blue.
  • the overall read data 300 16 lines are read, with illumination condition 4 applied to the odd lines and illumination condition 5 applied to the even lines.
  • the overall read data 300 alternates between odd-numbered read lines to which illumination condition 4 is applied and even-numbered read lines to which illumination condition 5 is applied.
  • first partial read data 302 to which illumination condition 4 is applied and second partial read data 304 to which illumination condition 5 is applied are generated.
  • first partial read data 302 to which illumination condition 4 is applied and second partial read data 304 to which illumination condition 5 is applied are generated.
  • the first partial scan data 302 to which illumination condition 4 is applied is scan data suitable for detecting defects such as streaks in a printed image in which a transparent substrate SU is used.
  • the second partial scan data 304 to which illumination condition 5 is applied is scan data suitable for correcting density unevenness.
  • the positions of the read data for each color read at the same time do not match in the printed image, but are spaced one or two lines apart in the substrate transport direction.
  • the resolution in the substrate transport direction of the read data for each illumination condition is half the reading resolution.
  • one illumination condition is applied to read two lines, and the other illumination condition is applied to read one line.
  • the reading cycle of the image sensor 32 is set to two-thirds compared to when the illumination conditions are not switched, and the two types of illumination conditions are alternately switched at each reading timing.
  • the read data has fewer read lines under the same lighting conditions and has lower resolution than when the lighting conditions are not switched. Therefore, magnification processing is performed in the substrate transport direction as necessary to generate read data with a specified resolution.
  • a line sensor is exemplified as the image sensor 32, but an area sensor may also be used as the image sensor 32.
  • the illumination condition 4 applied to reading the odd-numbered lines described in the embodiment is an example of a first transillumination condition
  • the illumination condition 5 applied to the even-numbered lines is an example of a second transillumination condition
  • the first partial read data 302 described in the embodiment is an example of the first read data
  • the second partial read data 304 is an example of the second read data.
  • Fig. 17 is a schematic diagram of an illumination device according to an application example.
  • Fig. 17 shows a schematic structure of an illumination device 400 having a length corresponding to the entire width of the substrate SU in the substrate width direction.
  • the illumination device 400 shown in Fig. 17 has the function of the transmitted light bright field illumination device 40 shown in Fig. 1 and also has the function of the transmitted light dark field illumination device 42.
  • the substrate width direction is the direction penetrating the paper surface of Fig. 17.
  • the lighting device 400 comprises an LED light source 402, a diffuser 404, a mirror box 406, and a pair of movable reflectors 408.
  • the pair of movable reflectors 408 are configured to be movable by driving a motor (not shown) in a direction that widens or narrows the distance between them in the left-right direction in FIG. 17.
  • the inner surface of the mirror box 406, the front surface of the movable reflector 408, and the back surface of the movable reflector 408 are mirror surfaces with a light reflectance of approximately 90% or more.
  • the arrows shown inside the mirror box 406 represent the illumination light emitted from the LED light source 402.
  • the illumination light emitted from the LED light source 402 is divided into light that reaches the diffuser plate 404 directly, light that is reflected on the inner surface of the mirror box 406 and reaches the diffuser plate 404, light that reaches the movable reflector plate 408, and light that passes through the gaps on the left and right sides of the pair of movable reflectors 408.
  • the light that reaches the movable reflector 408 is reflected by the surface of the movable reflector 408, and is then repeatedly reflected by the internal surfaces of the mirror box 406, and is divided into light that reaches the diffuser 404, light that reaches the movable reflector 408, and light that passes through the gaps on the left and right sides of the pair of movable reflectors 408.
  • the light that reaches the diffuser 404 becomes bright field illumination light, and the light that passes through the gaps on the left and right sides of the pair of movable reflectors 408 becomes dark field illumination light.
  • the movable reflector 408 has the function of splitting the illumination light that reaches it into bright field illumination light and dark field illumination light.
  • the ratio of the light that reaches the diffusion plate 404 and the light that passes through the gaps on the left and right sides of the pair of movable reflectors 408 is determined according to the position of the movable reflector 408, so the movable reflector 408 adjusts the ratio of bright field illumination light to dark field illumination light according to its position.
  • the movable reflector 408 and the mirror box 406 do not need to be flat reflective members, and may be reflective members with a curved surface such as an arc cross section.
  • the movable reflector 408 described in the embodiment is an example of a light diffusion member.
  • a portion of the branched illumination light reaches the diffuser plate 404 and is irradiated as transmitted bright field illumination light to the reading position of the image sensor 32.
  • the illumination light that does not reach the diffuser plate 404 is irradiated as transmitted dark field illumination light from outside the field of view of the imaging lens 34 to the reading position of the image sensor 32.
  • the ratio of the transmitted brightfield illumination light to the transmitted darkfield illumination light is determined according to the positions of the pair of movable reflectors 408.
  • the illumination device 400 can adjust the ratio of the transmitted brightfield illumination light to the transmitted darkfield illumination light according to the positions of the pair of movable reflectors 408. Adjustment of the amount of emitted light of the transmitted brightfield illumination light and the transmitted darkfield illumination light can be achieved by adjusting the amount of emitted light of the LED light source 402.
  • the pair of movable reflectors 408 described in the embodiment are an example of a switching member that switches between the proportion of the emitted light that is incident on the light diffusion member and emitted from within the field of view of the imaging lens, and the proportion of the emitted light that is not incident on the light diffusion member and is emitted from outside the field of view of the imaging lens.
  • the illumination device 400 adjusts the amount of light emitted by the LED light source 402 and adjusts the position of the movable reflector 408 according to the illumination conditions shown in FIG. 15. Compared to a case in which the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42 are provided separately, the illumination device 400 has the disadvantage of increasing the amount of light emitted by the LED light source 402, but the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42 are integrated, reducing the number of light sources and the number of driving power supplies for the light sources.
  • the lighting device 400 requires components such as a diffuser 404 and a movable reflector 408, but these can be manufactured using sheet metal parts and drawn metal parts, and are less expensive than light sources, so the desired effect can be obtained with a cost-reduced configuration. Furthermore, in the case of a reading device mounted on a printing system with a relatively slow printing speed, the reading speed is also slow, and the absolute amount of light required can be reduced, and in a configuration using one light source, illumination light with an amount of light suitable for reading can be obtained.
  • the read data generated by reading the print image using the image sensor 32 is digital data and can be understood as having the same structure as an image in which multiple pixels are arranged two-dimensionally.
  • each pixel has a pixel value corresponding to the brightness of each position on the print image IMG.
  • the pixel value is the output signal value of the image sensor 32 and is represented using a digital format.
  • pixel values are represented as 8-bit digital data, each pixel has a pixel value represented using an integer in the range from 0 to 255.
  • pixel values are represented as 10-bit digital data, each pixel has a pixel value represented using an integer in the range from 0 to 1023.
  • each pixel has a pixel value of each of RGB.
  • some color sensors have an output of L * a * b * .
  • the form of the output signal of the image sensor 32 is due to the characteristics of the color filters provided in the image sensor 32.
  • the pixel values are exemplified as 8-bit digital data, with the pixel value on the darkest side being 0 and the pixel value on the brightest side being 255.
  • the brightness of the image on the brightest side may exceed 255, which is the maximum pixel value.
  • the brightness of the image exceeds 255, which is the maximum pixel value, this is generally called overflow, and the pixel value of the pixel whose brightness has overflowed becomes 255.
  • the reading conditions of the image sensor 32 are specified so that a margin is provided in the pixel value of the read data, and the pixel value of the read data of the non-ink application area NPP is around 230.
  • the value of this margin is determined primarily based on the illuminance distribution in the lighting device used, the magnitude of brightness fluctuation in the lighting device used, the pixel-to-pixel variation in sensitivity of the image sensor used, and the magnitude of sensitivity fluctuation of the image sensor used.
  • Reading conditions are applied in which the upper limit of the pixel value on the brightest side is specified, and the pixel value of the read data of the print image IMG printed on the transparent substrate SU can be specified as the amount of light transmission of the ink at each position in the print image IMG.
  • the pixel value of each pixel in the read data of the specified pattern is obtained. If the specified pattern is a solid image with uniform density that includes multiple pixels, the average value of the pixel values of the multiple pixels can be defined as the light transmittance of the specified pattern.
  • the random error component is reduced by one square root of the number of pixels used to calculate the average. For example, if the number of pixels used to calculate the average is 100, the random error component is reduced by a factor of 10.
  • the amount of light emitted by the transmitted brightfield illumination device 40 and the transmitted darkfield illumination device 42 is determined so that the non-ink-applied areas NPP of the substrate SU have a specified brightness and the maximum pixel value of the read data of the ink-applied areas PP is equivalent to the pixel value of the read data of the non-ink-applied areas NPP.
  • Equivalent includes the same, and may also include a difference that is less than the reading resolution of the image sensor.
  • An example of the specified brightness of the non-ink applied area NPP is a pixel value of 230 when the pixel values of the read data are expressed as integers from 0 to 255.
  • the amount of emitted illumination light is set so that the ink-applied area PP is darker than the non-ink-applied area NPP.
  • the degree of darkening of the ink-applied area PP is set to a degree that, when the pixel value of the read data of the non-ink-applied area NPP is set to 230, the pixel value in the read data of a solid image having a print density of 0.25 to 0.35 is 103 to 129 in the ink color having the smallest difference between the maximum pixel value of the read data and the pixel value 230.
  • Log 10 is a logarithm with 10 as the base. For example, when the intensity of light reflected on the surface of the printed matter is half of the intensity of light incident on the surface of the printed matter, D is about 0.3.
  • the maximum pixel value in the read data of the ink-applied area PP is equal to the pixel value in the read data of the non-ink-applied area NPP.
  • the print density of a solid image is in the print density range of 0.25 to 0.35, and the pixel values in the read data of the solid image are in the range of 103 to 129, appropriate accuracy can be obtained in image processing of a test image that performs density unevenness correction in a relatively light print density range. If the print density of a solid image is in the print density range of less than 0.25, and the pixel values in the read data of the solid image are less than 103, the pixel values in the read data will be relatively small, and the error in calculations will be relatively large due to the decrease in density resolution, raising concerns about a decrease in correction accuracy.
  • the pixel value in the read data of the solid image with the lightest density may exceed 255, causing pixel value overflow, in a test image used for performing density unevenness correction and consisting of multiple solid images with different densities.
  • pixel value overflow occurs, there is a concern that appropriate unevenness correction cannot be performed in the light density range.
  • the amount of emitted light from the transmitted brightfield illumination device 40 and the transmitted darkfield illumination device 42 is determined so that the non-ink applied area NPP of the substrate SU has a specified brightness, and the maximum pixel value in the read data of the area in the ink applied area PP where the amount of ink is less than a specified amount exceeds the pixel value of the non-ink applied area NPP.
  • the purpose of adjusting the amount of emitted illumination light as described above is to improve the quality of processing of read data from areas in the ink application area PP where the amount of ink is relatively large.
  • Bright areas in the ink application area PP where the amount of ink is relatively small have relatively large pixel values in the read data, are less susceptible to the effects of noise, and have high resolution pixel values.
  • the pixel values in the read data are relatively small, the area is easily affected by noise, and the resolution of the pixel values is low.
  • the pixel value is around 3, and the accuracy of density unevenness correction, for example, is insufficient.
  • an area in the ink-applied area PP where the amount of ink is below a specified amount is arbitrarily defined, and the emitted light amounts of the transmitted light brightfield illumination device 40 and the transmitted light darkfield illumination device 42 are determined so that the pixel values of the read data in the area where the amount of ink is below the specified amount are greater than the pixel values of the read data of the non-ink-applied area NPP.
  • the pixel value 230 can be applied.
  • the dark areas in the ink application area PP where the amount of ink is relatively large, become relatively brighter, the effect of noise from the image sensor 32 becomes relatively small, and the resolution of the pixel values becomes relatively high, so that uneven density in high-density areas can be appropriately corrected.
  • the pixel value may exceed the maximum value of 255, and accurate read data may not be obtained. Below, we will explain how to deal with cases where the pixel value exceeds the maximum value and accurate read data cannot be obtained.
  • the amount of light emitted by the transmitted illumination device 44 is adjusted so that the pixel value of the read data of the non-ink applied area NPP is around 230, and the adjustment of the amount of illumination light applied to reading a solid image with a density value below the specified value and the adjustment of the amount of illumination light applied to reading a solid image with a density value above the specified value can be selectively switched.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the maximum pixel value in the read data of the ink-applied area PP is equal to the pixel value in the read data of the non-ink-applied area NPP.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the maximum pixel value of the read data in the area of the ink-applied region PP where the amount of ink is equal to or less than the specified amount exceeds the pixel value of the read data in the non-ink-applied region NPP.
  • the amount of illumination light emitted When the amount of illumination light emitted is adjusted in this way, the amount of illumination light emitted differs between areas where the amount of ink is below a specified amount and areas where the amount of ink exceeds a specified amount, so relative correction of the read data in each area is necessary.
  • A be the emitted light amount of illumination light applied to areas where the ink amount is below a specified amount
  • B be the emitted light amount of illumination light applied to areas where the ink amount exceeds the specified amount.
  • Emitted light amount A exceeds emitted light amount B.
  • the scanned data in the area where the amount of ink exceeds the specified amount is multiplied by A/B, and the scanned data in the area where the amount of ink exceeds the specified amount is corrected.
  • the pixel values of each scanned data described above are expressed using 8-bit integers, it is preferable to apply an integer with a bit number exceeding 8 bits, such as 16 bits, to the pixel values used for multiplication. This prevents overflows from occurring during multiplication.
  • the image reading used to inspect image defects such as streaks is handled as follows. First, the amount of light emitted by the transmitted illumination device 44 is adjusted so that the pixel value of the read data for the non-ink applied area NPP is 255.
  • the pixel values of the read data themselves are not important; all that is required is that valid read data of the ink application area PP is obtained and that the pixel values of the read data are relatively large. This reduces the effect of noise superimposed on the read data, and the resolution of the read data becomes relatively high.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the pixel value of the read data in the area with the minimum density value is 255.
  • the print density value at which image defects are less noticeable is generally 0.1 or less for black ink, which is the ink with the most noticeable image defects. However, the print density value at which image defects are less noticeable differs for each ink.
  • Noise caused by the dark current of the image sensor 32 is understood based on the read data in a dark state.
  • the pixel values of the read data generated by reading the print image IMG in a dark state represent noise equivalent to the dark current.
  • the pixel value representing the noise equivalent to the dark current is calculated by applying the average value of the pixel values of each pixel in the read data.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the minimum pixel value in the read data of the print image IMG is greater than the pixel value of the read data that corresponds to the dark current generated in the image sensor 32.
  • n is an integer of 2 or more, and n pixel values are averaged and used to analyze the read data, the minimum pixel value in the read data when the lighting device is turned on is greater than the average pixel value of each pixel in the read data in a dark state plus the standard deviation divided by n1 /2 .
  • the printing system 10 of the embodiment can provide the following advantageous effects.
  • the illumination conditions are defined according to the processing to be performed on the read data, thereby setting illumination conditions for reading the print image suitable for the processing to be performed on the read data.
  • the illumination conditions are set so that the pixel value of the non-ink-applied area of the substrate SU, where no ink is applied, is set to around 230. This prevents the brightest area of the read data from being too bright and preventing the print image IMG from being read correctly.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the pixel value of the preferred read data or the average value of multiple pixel values can be distinguished between a solid image with the least amount of ink and the read data of the non-ink-applied areas of the substrate SU.
  • the pixel values in the read data of the non-ink-applied regions of the substrate SU are adjusted to around 230.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the maximum pixel value in the read data of the ink-applied regions becomes equivalent to the pixel value in the read data of the non-ink-applied regions of the substrate SU.
  • This adjusts the amount of emitted illumination light so that the brightness of the region with the lightest ink density becomes equivalent to the brightness of the non-ink-applied regions of the substrate SU.
  • the amount of emitted illumination light is adjusted so that the maximum pixel value in the read data of the ink-applied region in a state in which the illumination light is emitted is greater than the pixel value in the read data caused by the dark current of the image sensor 32. This can reduce the effect of noise in the read data caused by the image sensor 32.
  • a plurality of illumination conditions are applied, and the illumination conditions are switched in units of a reading line, thereby generating read data for each illumination condition.
  • the reading device 30 provided in the printing system 10 shown in Fig. 1 and the like can be configured as an external device of the printing system 10. That is, a reading device that includes the image sensor 32, the imaging lens 34, the reflective illumination device 38, the transmitted light bright field illumination device 40, and the transmitted light dark field illumination device 42 shown in Fig. 1 and Fig. 2 and that includes the reading control unit 112 and the reading condition setting unit 124 shown in Fig. 11 can function as an external device of the printing system 10.
  • a reading device that can function as an external device for the printing system 10 includes components that have functions related to the control of the reading device 30 by the system control unit 100.
  • the reading device may also include a reading condition storage unit 126.
  • the reading device 30 provided in the printing system 10 shown in Fig. 1 and the like, and the system control unit 100, the reading control unit 112, and the read data analysis unit 114 shown in Fig. 11 can function as an inspection device for printed matter output from the printing system.
  • the inspection device may include a substrate information acquisition unit 120, a reading condition setting unit 124, and a reading condition storage unit 126.
  • Printing system 12 Conveying device 14 Supply roll 16 Support roller 18 Recovery roll 20
  • Printing device 30 Reading device 32 Image sensor 34 Imaging lens 36 Reference plate 38 Reflection illumination device 38A First reflection illumination device 38B Second reflection illumination device 40 Transmitted bright field illumination device 42 Transmitted dark field illumination device 42A First transmission dark field illumination device 42B Second transmission dark field illumination device 44 Transmitted illumination device 46 Light diffusion member 60
  • Fixing device 70 Ink supply device 72 Maintenance device 100
  • System control unit 102 Conveying control unit 104 Printing control unit 106
  • Substrate information acquisition unit 122 Print data acquisition unit 124 Read condition setting unit 126 Read condition memory unit 130 Memory device 132 Sensor 140 Read condition acquisition unit 142 Image sensor control unit 144 First reflected illumination control unit 146 Second reflected illumination control unit 148 Bright field illumination control unit 150 First dark field illumination control unit 152 Second dark field illumination control unit 154 Read data acquisition unit 200
  • Control device 202 Processor 204

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Abstract

印刷画像の読取データが用いられる検査等について、好ましい印刷画像の読取データを取得し得る、読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システムを提供する。読取装置(30)は、イメージセンサ(32)、結像レンズ(34)、透過明視野照明装置(40)及び透過暗視野照明装置(42)が具備される透過照明装置(44)並びに読取データに対して実施される処理に応じて透過明視野照明条件を設定する透過照明条件設定部を備え、透過照明条件に応じて透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する。

Description

読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システム
 本発明は読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システムに関する。
 インクジェット印刷装置では、印刷画像の読取データに対して画像処理技術を適用して、インクジェットヘッドに具備されるノズルの吐出方向精度の測定、印刷ムラの補正及び印刷の際に発生し易いスジ状の欠陥の検出などが実施される。印刷画像の読み取りは、スキャナ等の読取装置が用いられる。
 特許文献1は、暗視野照明と明視野照明とを切り替えて、写真フィルム等の透過原稿の傷等を検出する装置が記載される。同文献に記載の装置は、副走査方向に移動自在に構成される遮光板を備え、光拡散板上に遮光板を移動させ、レンズ絞りへ入射する照明光が遮断される。これにより、光拡散板の副走査方向の両端から斜めに入射する光のみが透過原稿を照射する暗視野照明への切り替えが実現される。
特開2000-266690号公報
 特許文献1に記載の装置は、透過原稿に付いた微細な傷及び異物等を目立たなくさせて、傷等に起因する画像品質の低下の抑制が実現される。一方、読取データを用いて印刷画像の欠陥検出等を実施する場合に対して、傷等が目立たない読取データは不向きである。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、印刷画像の読取データが用いられる検査等について、好ましい印刷画像の読取データを取得し得る、読取装置、読取方法、プログラム、検査装置及び印刷システムを提供することを目的とする。
 本開示の第1態様に係る読取装置は、基材へ印刷される印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、結像レンズの視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び結像レンズの視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、1つ以上の第1プロセッサと、を備え、透過照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、1つ以上の第1プロセッサは、透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する読取装置である。
 本開示の第1態様に係る読取装置によれば、印刷画像の読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれの制御が実施される。これにより、印刷画像の読取データが用いられる検査等の処理の際に好ましい、印刷画像の読取データを取得し得る。
 印刷画像は、検査画像が含まれてもよい。検査画像は、ラダーパターン及び階調パターンが含まれてもよい。
 透過明視野照明は、結像レンズの光軸が通過する位置へ配置され、出射光の少なくとも一部の直接光が結像レンズによってイメージセンサ上に集光し得る。また、透過暗視野照明装置は、結像レンズへ直接、入射する光の通過範囲の外の位置へ配置され、出射光の全ての直接光が結像レンズによってイメージセンサ上に集光しない位置に配置され得る。
 直接光とは、照明装置から出射した光のうち、基材及びインク等において反射せず、又は拡散せずに進行する光である。基材等において反射した光は反射光となり、様々な方向へ反射する。同様に、基材等において拡散した光は拡散光となり、様々な方向へ拡散する。反射光の一部及び拡散光の一部は、結像レンズを介してイメージセンサの受光面へ到達し得る。
 第2態様に係る読取装置は、第1態様の読取装置において、透過照明条件設定部は、透過明視野照明装置を点灯させて基材のインクが付与されない領域である非インク付与領域又は基材が無い状態の読み取りを行い取得される読取データから得られる第1光透過量、もしくは透過暗視野照明装置を点灯させて基材の非インク付与領域又は基材が無い状態の読み取りを行い取得される読取データから得られる第2光透過量に基づき、透過照明装置の出射光量を設定してもよい。
 かかる態様によれば、基材の非インク付与領域の読取データ又は基材がない状態の読取データに基づき、読取データの基準の画素値が規定される。これにより、規定された基準の画素値に基づき、イメージセンサの読取感度を設定し得る。
 第3態様に係る読取装置は、第1態様又は第2態様の読取装置において、イメージセンサは、カラーセンサが適用され、かつ、ラインセンサが適用されてもよい。
 かかる態様によれば、カラー画像を読み取り、色ごとの読取データを生成し得る。
 第4態様に係る読取装置は、第1態様から第3態様のいずれか一態様の読取装置において、透過暗視野照明装置は、第1方向へ向けて照明光を出射する第1透過暗視野照明装置と、第1方向と異なる第2方向へ向けて照明光を出射する第2透過暗視野照明装置と、を備えてもよい。
 かかる態様において、第1方向と第2方向とは互いに直交していてもよい。
 第5態様に係る読取装置は、第4態様の読取装置において、透過照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、第1透過暗視野照明装置又は第2透過暗視野照明装置のいずれかを点灯させる第1透過暗視野照明条件、もしくは第1透過暗視野照明装置及び第2透過暗視野照明装置を点灯させる第2透過暗視野照明条件を設定してもよい。
 かかる態様によれば、読取データに対して実施される処理に応じて、好ましい照明光の出射光量の制御と、欠陥の検出に好ましい照明条件が実現される。
 第6態様に係る読取装置は、第1態様から第5態様のいずれか一態様の読取装置において、透過照明装置は、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置の少なくともいずれかに対して出射光を拡散させる光拡散部材を備えてもよい。
 第7態様に係る読取装置は、第1態様から第6態様のいずれか一態様の読取装置において、イメージセンサの読取位置において、結像レンズの光軸と垂直な平面で2分される空間に対し、イメージセンサと同じ側へ配置される反射照明装置であり、読取位置に支持される基材へ照明光を照射する反射照明装置と、反射照明装置へ適用される反射照明条件を設定する反射照明条件設定部と、1つ以上の第2プロセッサと、を備え、1つ以上の第2プロセッサは、反射照明条件に応じて反射照明装置を制御してもよい。
 かかる態様によれば、読取データに対して実施される処理に応じて、好ましい照明光の出射光量の制御と、欠陥の検出に好ましい照明条件が実現される。
 第8態様に係る読取装置は、第7態様の読取装置において、反射照明装置は、第3方向へ向けて照明光を出射する第1反射照明装置と、第3方向と異なる第4方向へ向けて照明光を出射する第2反射照明装置と、を備え、反射照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、第1反射照明装置又は第2反射照明装置のいずれかを点灯させる第1反射照明条件、もしくは第1反射照明装置及び第2反射照明装置を点灯させる第2反射照明条件を設定してもよい。
 かかる態様において、第3方向と第4方向とは互いに直交していてもよい。
 第9態様に係る読取装置は、第1態様から第8態様のいずれか一態様の読取装置において、1つ以上の第1プロセッサは、印刷画像において相対的に明るい部分が相対的に暗い部分よりも読取データの画素値が大きい場合に、透明な基材へ印刷される第1テスト画像であり、1つ以上のインク色のそれぞれについて濃度値が異なる複数のベタ画像が含まれる第1テスト画像におけるベタ画像の読取データの画素値の平均値の最大値が、基材における非インク付与領域における読取データの画素値の平均値を超える、透過暗視野照明装置の出射光量を設定してもよい。
 かかる態様によれば、読取データにおいて、ノイズの影響を受けやすい印刷画像の高濃度領域の画素値の値が相対的に大きくされ、高濃度領域のムラ補正に好ましい読取データを得られる照明条件とすることが可能となる。
 第10態様に係る読取装置は、第1態様から第9態様のいずれか一態様の読取装置において、1つ以上の第1プロセッサは、透明な基材へ印刷される印刷画像の読取データにおける最大画素値が、基材における非インク付与領域の画素値と同等になる、透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施してもよい。
 かかる態様によれば、読取データにおける非インク付与領域の画素値を基準として、印刷画像の読取データの値が大きく明るい部分が潰れることがない読取データが取得される照明光の出射光量の制御が実施される。
 第11態様に係る読取装置は、第1態様から第10態様のいずれか一態様の読取装置において、1つ以上の第1プロセッサは、透明な基材におけるインク付与領域のうち、単位面積あたりのインク量が規定量以下の領域の読取データにおける最大画素値が、基材における非インク付与領域の画素値を超える、透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施してもよい。
 かかる態様によれば、読取データにおけるインク付与領域の画素値を基準として、印刷画像の読取データの値が小さく暗い部分が潰れることがない読取データが取得される照明光の出射光量の制御が実施される。
 第12態様に係る読取装置は、第1態様から第11態様のいずれか一態様の読取装置において、1つ以上の第1プロセッサは、透過照明装置を点灯させた状態において、イメージセンサを用いて印刷画像が読み取られ生成される読取データにおける最小画素値が、イメージセンサの暗電流に相当する読取データの画素値よりも大きくなる、透過照明装置の出射光量の調整を実施してもよい。
 かかる態様によれば、読取データにおけるイメージセンサの暗電流に起因するノイズの影響を低減し得る。
 第13態様に係る読取装置は、第1態様から第12態様のいずれか一態様の読取装置において、透過照明条件設定部は、透過明視野照明装置の照明条件と透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを2つ以上定め、イメージセンサの読取条件に応じて、透過明視野照明装置の照明条件と透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを設定してもよい。
 かかる態様において、透過明視野照明装置の照明条件と透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせが記憶されていてもよい。
 第14態様に係る読取装置は、第1態様から第13態様のいずれか一態様の読取装置において、透過照明条件設定部は、1つの印刷画像の読み取りに対して、第1透過照明条件及び第1透過照明条件とは異なる第2透過照明条件を設定し、1つ以上のプロセッサは、1つの印刷画像の読み取りにおいて、第1透過照明条件と第2透過照明条件とを切り替え、イメージセンサは、第1透過照明条件が適用される第1読取データを生成し、かつ、第2透過照明条件が適用される第2読取データを生成してもよい。
 かかる態様によれば、1枚の印刷画像の1回の読み取りを実施して、互いに異なる複数の照明条件ごとの読取データを生成し得る。
 本開示の第15態様に係る読取方法は、基材へ印刷される印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、結像レンズの視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び結像レンズの視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が具備される透過照明装置と、を備える読取装置に適用される読取方法であって、読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置に適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、透過暗視野照明装置に適用される透過暗視野照明条件を設定し、透過明視野照明条件に応じて透過明視野照明装置から透過明視野照明光を出射し、透過暗視野照明条件に応じて透過暗視野照明装置から透過暗視野照明光を出射し、イメージセンサを用いて印刷画像を読み取る読取方法である。
 本開示の第15態様に係る読取方法によれば、本開示の第1態様に係る読取装置と同様の作用効果を得ることが可能である。第2態様から第14態様に係る読取装置の構成要件は、他の態様に係る読取方法の構成要件へ適用し得る。
 本開示の第16態様に係るプログラムは、基材へ印刷される印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、結像レンズの視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び結像レンズの視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が具備される透過照明装置と、を備える読取装置に適用されるプログラムであって、コンピュータが、読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置に適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、透過暗視野照明装置に適用される透過暗視野照明条件を設定する機能、透過明視野照明条件に応じて透過明視野照明装置から透過明視野照明光を出射する機能、透過暗視野照明条件に応じて透過暗視野照明装置から透過暗視野照明光を出射する機能、及びイメージセンサを用いて印刷画像を読み取る機能を実現させるプログラムである。
 本開示の第16態様に係るプログラムによれば、本開示の第1態様に係る読取装置と同様の作用効果を得ることが可能である。第2態様から第14態様に係る読取装置の構成要件は、他の態様に係るプログラムの構成要件へ適用し得る。
 本開示の第17態様に係る検査装置は、基材へ印刷される印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成する読取装置と、読取データを解析する解析装置と、を備える検査装置であって、読取装置は、イメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、結像レンズの視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び結像レンズの視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、1つ以上の第1プロセッサと、を備え、透過照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、1つ以上の第1プロセッサは、透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する検査装置である。
 本開示の第17態様に係る検査装置によれば、本開示の第1態様に係る読取装置と同様の作用効果を得ることが可能である。第2態様から第14態様に係る読取装置の構成要件は、他の態様に係る検査装置の構成要件へ適用し得る。
 第18態様に係る検査装置は、第17態様の検査装置において、透過照明条件設定部は、透過明視野照明装置の照明条件と透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを2つ以上定め、イメージセンサの読取条件に応じて、透過明視野照明装置の照明条件と透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを設定し、解析装置は、1種類の解析処理を行う際に、互いに異なる複数の照明条件が適用され生成される複数の読取データの解析を行ってもよい。
 かかる態様によれば、イメージセンサの読取条件に適した照明制御が実現される。これにより、異なる照明条件の読取データを用いることで、解析処理を高精度に行うことができる。
 第19態様に係る検査装置は、第17態様の検査装置において、透過照明条件設定部は、1つの印刷画像の読み取りに対して、第1透過照明条件及び第1透過照明条件とは異なる第2透過照明条件を設定し、1つ以上のプロセッサは、1つの印刷画像の読み取りにおいて、第1透過照明条件と第2透過照明条件とを切り替え、イメージセンサは、第1透過照明条件が適用される第1読取データを生成し、かつ、第2透過照明条件が適用される第2読取データを生成し、解析装置は、1種類の解析処理を行う際に、複数の照明条件の数と同数の読取データの解析を行ってもよい。
 かかる態様によれば、1枚の印刷画像の1回の読み取りを実施して、照明条件と同数の読取データが生成され、1種類の解析データについて読取データと同数の解析を実施し得る。
 第20態様に係る検査装置は、第19態様の検査装置において、解析装置は、読取データに対して基材の搬送方向における変倍処理を行ってもよい。
 かかる態様によれば、複数の読取データの解像度をイメージセンサの解像度に合わせることが可能である。
 第21態様に係る検査装置は、第17態様から第20態様のいずれか一態様の検査装置において、透過暗視野照明装置は、第1方向へ向けて照明光を出射する第1透過暗視野照明装置と、第1方向と異なる第2方向へ向けて照明光を出射する第2透過暗視野照明装置と、を備え、透過照明条件設定部は、第1透過暗視野照明装置又は第2透過暗視野照明装置のいずれかを点灯させる第1透過暗視野照明条件、もしくは第1透過暗視野照明装置及び第2透過暗視野照明装置を点灯させる第2透過暗視野照明条件を設定し、解析装置は、読取データを解析して印刷画像の欠陥を検出してもよい。
 かかる態様によれば、好ましい印刷画像の欠陥の検出が可能となる。
 第22態様に係る検査装置は、第17態様から第21態様のいずれか一態様の検査装置において、イメージセンサの読取位置において、結像レンズの光軸と垂直な平面で2分される空間に対し、イメージセンサと同じ側へ配置される反射照明装置であり、読取位置に支持される基材へ照明光を照射する反射照明装置と、反射照明装置へ適用される反射照明条件を設定する反射照明条件設定部と、反射照明条件に応じて反射照明装置を制御する1つ以上の第2プロセッサと、を備え、反射照明装置は、第3方向へ向けて照明光を出射する第1反射照明装置と、第3方向と異なる第4方向へ向けて照明光を出射する第2反射照明装置と、を備え、反射照明条件設定部は、第1反射照明装置又は第2反射照明装置のいずれかを点灯させる第1反射照明条件、もしくは第1反射照明装置及び第2反射照明装置を点灯させる第2反射照明条件を設定し、解析装置は、読取データを解析して印刷画像の欠陥を検出してもよい。
 かかる態様によれば、好ましい印刷画像の欠陥の検出が可能となる。
 第23態様に係る検査装置は、第17態様から第22態様のいずれか一態様の検査装置において、1つ以上の第1プロセッサは、透明な基材におけるインク付与領域のうち、単位面積あたりのインク量が規定量以下の領域の読取データにおける最大画素値が、基材における非インク付与領域の画素値を超える、透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施し、解析装置は、読取データを解析して印刷画像の欠陥を検出してもよい。
 かかる態様によれば、好ましい印刷画像の欠陥の検出が可能となる。
 本開示の第24態様に係る印刷システムは、印刷装置と、印刷装置を用いて基材へ印刷される印刷画像を読み取る読取装置と、を備え、読取装置は、印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、結像レンズの視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び結像レンズの視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、1つ以上の第1プロセッサと、を備え、透過照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、1つ以上の第1プロセッサは、透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する印刷システムである。
 本開示の第24態様に係る印刷システムによれば、本開示の第1態様に係る読取装置と同様の作用効果を得ることが可能である。第2態様から第14態様に係る読取装置の構成要件は、他の態様に係る印刷システムの構成要件へ適用し得る。
 本開示の第25態様に係る読取装置は、基材へ印刷される印刷画像を読み取り、印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、光拡散部材と、出射光のうち光拡散部材へ入射させて結像レンズの視野の範囲内から出射させる比率と、出射光のうち光拡散部材へ入射させずに結像レンズの視野の範囲外から出射させる比率とを切り替える切替部材とを備え、透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、1つ以上の第1プロセッサと、を備え、透過照明条件設定部は、読取データに対して実施される処理に応じて、結像レンズの視野の範囲内から出射させる透過明視野照明光に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、結像レンズの視野の範囲外から出射させる透過暗視野照明光に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、1つ以上の第1プロセッサは、透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、透過明視野照明光及び透過暗視野照明光のそれぞれを制御する読取装置である。
 本開示の第25態様に係る読取装置によれば、第1態様に係る読取装置と同様の作用効果を得ることが可能である。第2態様から第14態様に係る読取装置の構成要件は、他の態様に係る読取装置の構成要件へ適用し得る。
 本発明によれば、印刷画像の読取データに対して実施される処理に応じて、透過明視野照明装置及び透過暗視野照明装置のそれぞれの制御が実施される。これにより、印刷画像の読取データが用いられる検査等の処理の際に好ましい、印刷画像の読取データを取得し得る。
図1は非透明の印刷用紙が適用される印刷物の紙面に平行な方向から見た読み取りの模式図である。 図2は透明なフィルム基材が適用される印刷物の基材面に平行な方向から見た読み取りの模式図である。 図3は図2に示す透明なフィルム基材が適用される印刷物の読み取りに白色背景が用いられる印刷物の読み取りの模式図である。 図4は非印刷面NPFの側が観察側とされる印刷物の印刷面PFに平行な方向から見た模式図である。 図5は印刷面PFの側が観察側とされる印刷物の印刷面PFに平行な方向から見た模式図である。 図6は透過照明が用いられ、透明なフィルム基材が適用される印刷画像の印刷面PFに平行な方向から見た読み取りの模式図である。 図7は相対的に光拡散性が高い透過照明装置の模式図である。 図8は相対的に光拡散性が低い透過照明装置の模式図である。 図9は実施形態に係る印刷システムの概略構成を示す斜視図である。 図10は図9に示す印刷システムを基材幅方向から見た図である。 図11は図9及び図10に示す印刷システムの電気的構成を示す機能ブロック図である。 図12は図11に示す読取制御部の電気的構成を示す機能ブロック図である。 図13は図9に示す印刷システムの電気的構成のハードウェアの構成例を示すブロック図である。 図14は実施形態に係る読取方法の手順を示すフローチャートである。 図15は照明装置の使用例を示す表である。 図16は実施形態の応用例の説明図である。 図17は応用例に係る照明装置の模式図である。
 以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施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、重複する説明は適宜省略する。
 [課題の説明]
 食品の包装等に使用される軟包装用の透明なフィルム基材などに対して印刷を実施する産業用インクジェット印刷システムにおいて、印刷物の品質の維持を目的として、ノズルごとの吐出方向精度の測定、濃度ムラの補正及びスジ等の印刷物の欠陥検査の実施が要求される。フィルム基材の例として、二軸延伸ポリプロピレン、無延伸ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート及びナイロンなどが挙げられる。印刷物とは、商品画像が印刷される基材を表す。商品となる印刷物は、製造段階において使用される余白等が除去される。
 二軸延伸ポリプロピレンは、英語表記Oriented Polypropyleneの省略語であるOPPを用いて表され得る。無延伸ポリプロピレンは、英語表記Cast Polypropyleneの省略語であるCPPを用いて表され得る。直鎖状低密度ポリエチレンは、英語表記Linear Low Density Polyethyleneの省略語であるLLDPEを用いて表され得る。ポリエチレンテレフタレートは、英語表記PolyEthylene Terephthalateの省略語であるPETを用いて表され得る。ナイロンは、英語表記Nylonを用いて表され得る。
 上記で述べたノズルごとの吐出方向精度の測定等は、透明でない非透明の印刷用塗工紙などの印刷用紙に対して印刷を実施する印刷システムでは、インラインスキャナを用いて印刷物を光学的に読み取り、画像処理技術が適用される読取データの解析等の処理が実施される。
 一方、イメージセンサ等の撮像素子が具備されるスキャナを用いて、透明なフィルム基材が適用される印刷物の読み取りが実施される場合には、以下の課題が存在する。
 〔非印刷領域が透ける〕
 図1は非透明の印刷用紙が適用される印刷物の紙面に平行な方向から見た読み取りの模式図である。同図には、非透明の印刷用紙NTPへ印刷される印刷画像IMGに対して複数のインク滴が吐出され、紙面に盛り上がって付着した状態を、個々のインク滴が分かる程度に拡大して図示し、複数のインク滴に反射照明光RLが照射される状態が模式的に図示される。符号OAは、読取装置に具備される結像レンズの光軸を表す。図2等に図示される符号OAも同様である。例えば、非透明の印刷用紙は、50パーセント未満の光透過率を有する紙を適用し得る。なお、符号PFは印刷面を表し、符号NPFは非印刷面を表す。
 図2は透明なフィルム基材が適用される印刷物の基材面に平行な方向から見た読み取りの模式図である。同図には、透明なフィルムである基材SUへ印刷される印刷画像IMGに対して複数のインク滴が吐出され、基材面に盛り上がって付着した状態を、個々のインク滴が分かる程度に拡大して図示し、複数のインク滴に反射照明光RLが照射される状態が模式的に図示される。例えば、透明なフィルムの基材SUは、50パーセント以上の光透過率を有する材料を適用し得る。
 ここで、印刷画像IMGは、図1に示す印刷用紙NTP及び図2に示す基材SUに規定される商品画像が印刷される領域を表す。印刷画像IMGは、主としてインクが存在するインク付与領域PPから構成される。印刷画像IMGは、インクが存在しない非インク付与領域NPPが含まれていてもよい。非インク付与領域NPPとは、基材SU等においてインクが存在しない領域を表し、基材SU等に規定される商品画像が印刷される領域の外側にも非インク付与領域NPPが存在し得る。以下、基材SUという用語は、図1に示す印刷用紙NTPを含む、印刷に適用される媒体を表す。
 図1に示す印刷用紙NTPへ印刷がされる場合は、印刷用紙NTPの地の色を背景として印刷画像IMGを読み取ることができるが、図2に示す透明な基材SUへ印刷される印刷画像IMGのインクが存在しない非インク付与領域NPPでは、基材SUの背景の物体が透けて、読み取られてしまう。
 すなわち、透明な基材SUに対して観察側から反射照明光RLが照射される読み取りでは、基材SUの非印刷面NPFの側に位置する物体が背景として読み取られてしまう。透明な基材SUに対して観察側から反射照明光RLが照射される読み取りでは、基材SUの非印刷面NPFの側へ印刷画像IMGの解析において支障とならない物体が配置されるとよい。
 図3は図2に示す透明なフィルム基材が適用される印刷物の読み取りに白色背景が用いられる印刷物の読み取りの模式図である。同図には、透明な基材SUの非印刷面NPFの側に白色背景WBが配置され、反射照明光RLが照射される印刷画像IMGが読み取られる状態が模式的に図示される。同図に示す白色背景WBは、外周面が白色に塗装されるローラが適用される。印刷画像IMGの読み取りにおいて、基材SUの非印刷面NPFへ白色背景WBを当接させ、観察側から反射照明光RLが照射される。
 図3に示す印刷画像IMGは、基材SUの厚みの分、白色背景WBから離れているので、結像レンズの光軸OAと平行でない方向から反射照明光RLが照射されると、基材SUの印刷面PFに印刷される印刷画像IMGの影SHが白色背景WBへ現れ、印刷画像IMGの影SHが読取データへ写り込むという課題が存在している。
 〔ホワイトインクの読み取り〕
 軟包装用の透明なフィルムの基材SUが用いられる印刷物は、用途に応じてホワイトインクが用いられる背景が印刷される。また、文字等の画像に白色の部分が存在する場合は、ホワイトインクが用いられる印刷が実施される。すなわち、透明な基材SUに対する印刷では、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等と同様に、ホワイトインクが使用される。
 ホワイトインクが使用される印刷では、ホワイトインクについても、上記で述べたノズルごとの吐出方向精度の測定等を実施する必要がある。一方、ノズルごとの吐出方向精度の測定等を行う場合、測定等の対象のインク色が背景色との間でコントラストが付いて読み取られる必要がある。
 白地の印刷用紙へ印刷をする場合は、印刷用紙の地の白色を背景として、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエロー等のカラーインクに対し、背景の白との間でコントラストを付けることができる。しかし、カラーインクに加えてホワイトインクが使用される印刷物は、ホワイトインクと同色の白色を背景色とすることができない。
 つまり、ノズルごとの吐出方向精度の測定等が実施される場合、使用されるインクの色と区別し得る色の背景が必要であるが、ホワイトインクの使用に起因して、白色等の一種類の背景色を用いて、ホワイトインク及び白以外の色インクが用いられる印刷物を、背景色との間で適切なコントラストを付けた読み取りをするのは困難である。理由は以下のとおりである。
 まず、印刷に使用されるシアンインク、マゼンタインク及びイエローインクの各色は三原色であり、L表色系の色空間へ各色を表示させると、各色は互いに離れた位置に位置する。ブラックインク及びホワイトインクは、L表色系の色空間において、a及びbが0付近であり、ブラックインクはLが0付近であり、ホワイトインクはLが100付近である。
 つまり、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク及びホワイトインクは、L表色系の色空間において互いに離れた位置であり、上記で述べたいずれの色からも離れた位置にある色を背景色として選択すると、これらのインクの中間濃度の色に比較的近くなるため、中間濃度の色とのコントラストが小さくなって、背景色との間で適切なコントラストを付けた読み取りができない。
 〔非印刷面の観察〕
 印刷用紙が用いられる印刷物は、印刷面PFの側が印刷物を観察する観察側である。図2に示す透明な基材SUが用いられる印刷物は、印刷面PFの側が観察側となる場合、及び非印刷面NPFの側が観察側となる場合があり得る。印刷面PFの側又は非印刷面NPFの側のいずれが観察側となるかは、印刷物の用途等に応じて決められる。印刷面PFの側及び非印刷面NPFの側のいずれも観察側となる可能性がある印刷物の読み取りは、特に、反射照明光RLが用いられる場合には、印刷物の印刷面PFの側へ配置されるスキャナ、及び非印刷面NPFの側へ配置されるスキャナを用いて、それぞれの面が読み取られるとよい。その理由は以下のとおりである。
 図4は非印刷面NPFの側が観察側とされる印刷物の印刷面PFに平行な方向から見た模式図である。同図には、印刷面PFにカラーインクCIのインク滴及びホワイトインクWIのインク滴が吐出され、印刷面PFに盛り上がって付着した状態を、カラーインクCIの個々のインク滴が分かる程度に拡大して図示している。同図に示す印刷画像IMGは、印刷面PFの最上層に隠蔽性が高いホワイトインクWIの背景が印刷され、ホワイトインクWI以外のカラーインクCIは、ホワイトインクWIの背景に覆われる。そうすると、印刷面PFの側から印刷画像IMGへ反射照明光RLを照射し、印刷面PFの側から読み取りを行おうとしても、ホワイトインクWIに覆われるカラーインクCIの印刷面PFの側からの読み取りは困難であるので、非印刷面NPFの側から反射照明光RLを照射し、観察側からの読み取りが必要になる。
 図5は印刷面PFの側が観察側とされる印刷物の印刷面PFに平行な方向から見た模式図である。同図には、印刷面PFにカラーインクCIのインク滴が吐出され、印刷面PFに盛り上がって付着した状態を、個々のインク滴が分かる程度に拡大して図示している。同図に示す印刷画像IMGは、最下層にホワイトインクWIの背景が印刷され、背景の上にカラーインクCIが印刷される。そうすると、非印刷面NPFの側から印刷画像IMGへ反射照明光RLを照射し、非印刷面NPF側から読み取りを行おうとしても、ホワイトインクWIに重ねられるカラーインクCIの非印刷面NPFの側からの読み取りは困難であるので、印刷面PF側から反射照明光RLを照射し、観察側からの読み取りが必要になる。
 よって、印刷物の印刷面PFの側及び非印刷面NPFの側のそれぞれにスキャナが具備される場合は、印刷面の側からの読み取り、及び非印刷面の側の読み取りが可能であるが、印刷物の印刷面の側又は非印刷面の側のいずれかにスキャナが具備される場合と比較して、スキャナに関連する構成要素のコストが2倍となり好ましくない。
 〔透過照明が適用される上記課題の解決方法〕
 上記で述べた課題に対して、透過照明のみを用いて印刷画像の読み取りを試行した。図6は透過照明が用いられ、透明なフィルム基材が適用される印刷画像の印刷面PFに平行な方向から見た読み取りの模式図である。同図には、印刷面PFにインク滴が吐出され、印刷面PFに盛り上がって付着した状態を、個々のインク滴が分かる程度に拡大して図示している。同図には、印刷物に用いられる透明な基材SUの非印刷面NPFの側へ配置される透過照明装置TLから基材SUの非印刷面NPFへ透過照明光TLLが照射される状態が図示される。同図に示す実線の矢印線は、透過照明装置TLから基材SUへ照射される透過照明光TLLを表し、一点鎖線の矢印線は、基材SUを透過した透過照明光TLLを表す。
 基材SUの印刷面PFの側にはスキャナが配置される。スキャナは、基材SUを透過した透過照明光TLLを受光し、印刷画像IMGの読取データを生成する。なお、図6ではスキャナの図示は省略される。
 図6に示す印刷画像IMGの読み取りでは、インク付与領域PPは、基材SUの透過率及びインクの透過率に応じて透過照明光TLLが透過し、インクが透過照明光TLLを遮る分だけ非インク付与領域NPPに対して暗く読み取られる。読取データでは非インク付与領域NPPが最も明るく、非インク付与領域NPPは印刷用紙の下地に相当する背景となる。また、背景となる基材SUのインク付与領域PPから、基材SUを透過した透過照明光TLLが出射されるので、印刷面PFのインクの影は出現しない。すなわち、非インク付与領域NPPが透ける課題が解決されている。
 ホワイトインクWIの読み取りの課題について考察する。インク付与領域PPは、基材SUの透過率及びインクの透過率に応じて透過照明光TLLが透過するので、非インク付与領域NPPと比べて暗く読み取られる。ホワイトインクWIもカラーインクCIと同様に、インクの透過率に応じて照明光が透過するので、ホワイトインクWIが用いられる印刷画像IMGの読み取りが可能である。
 非印刷面NPFの観察の課題について考察する。透過照明光TLLが用いられる場合、ホワイトインクWI及びカラーインクCIは、透明な基材SUにおける印刷の順番に依存せずに読み取ることができる。様々な色が用いられる印刷画像IMGは、多くの部分において2色又は3色のインクが同じ位置に重ねられるか、2色又は3色のインクドットの一部が重ねられる。
 スキャナを用いて観察側から反射照明光RLが照射され、インクが重ねられる部分が読み取られる場合、インクの隠蔽性に起因して、観察側から見て下側となるインクドットがある程度、隠される。これに対して、観察側の反対側から透過照明光TLLを照射してインクが重ねられる部分が読み取られる場合は、反射照明光RLが用いられる場合と比較して、観察側から見て下側となるインクドットが鮮明に読み取られる。
 透過照明光TLLが用いられる印刷画像IMGの読み取りでは、複数のインクドットが重ねられる画像として印刷画像IMGが読み取られるが、スジ等の印刷物における画像欠陥は、インクごとのインクドットが欠落するか、インクごとのインクドットの位置がずれているので、検出することが可能である。
 透過照明光TLLが用いられる場合の印刷画像IMGの読取データにおいて、インク付与領域PPの明るさと非インク付与領域NPPの明るさとを考察する。非インク付与領域NPPの画素値を反射照明光RLが用いられる場合と同等にする場合、インク付与領域PPの画素値は反射照明光RLが用いられる場合と比較して暗くなる。そうすると、読取データにおけるインク付与領域PPのSN比が低下し、かつ、高濃度領域の濃度分解能が低下するという問題が発生した。
 例えば、印刷画像IMGを構成する画素の画素値として、0以上255以下の整数として表される8ビットデータが適用され、最も暗い画素値が0とされ、最も明るい画素値が255とされる。非インク付与領域NPPの画素値が230に設定される場合、反射照明光RLが用いられる場合のインク付与領域PPの画素値に対して、透過照明光TLLが用いられる場合のインク付与領域PPの画素値は、2分の1から3分の1までの値であった。具体的には、反射照明光RLが用いられる場合のインク付与領域PPの画素値が3であると、透過照明光TLLが用いられる場合のインク付与領域PPの画素値は1であった。
 以下に、インクジェット方式が適用され、透明なフィルムの基材SUに対して印刷がされる印刷画像IMGの読み取りに好適な照明装置について詳細に説明する。以下に示す照明装置は、インク付与領域PPの明るさと、非インク付与領域NPPの明るさとを適切な関係に調整することができ、読取データの解析等の処理に対して好適な明るさが得られ、良好なSN比が得られ、かつ、暗い側の高濃度領域において必要とされる濃度分解能が得られる。
 [透過照明装置の構成例]
 上記で述べた課題の解決に向けて、透過照明装置TLの光拡散性を変えて、透過照明光TLLを用いて透明な基材SUの印刷画像IMGの読み取りを行った結果、透過照明光TLLの光拡散性の違いに起因して、インク付与領域PPと非インク付与領域NPPとの明るさの関係が変化することが判明した。
 具体的には、完全拡散に近い照明光など光拡散性が相対的に高い透過照明光TLLが用いられる場合は、光拡散性が相対的に低い透過照明光TLLが用いられる場合と比較して、インク付与領域PPが、非インク付与領域NPPとインク付与領域PPとの相対的な明るさの比率で明るく読み取られる。そうすると、読取データにおけるSN比を相対的に高くすることができ、かつ、高濃度領域の濃度分解能を相対的に高くすることができる。完全拡散とは、どの方向から見ても照明光の輝度が一様に見える状態を表す。光拡散性は、光の出射面に対して90°をなす法線方向の光の強度と、光の出射面の法線に対してなす角度がθ°の方向の光の強度との比率を指標とし得る。換言すると、完全拡散は、光の出射面に対して90°をなす法線方向の光の強度をIとし、光の出射面の法線に対してなす角度がθ°の方向の光の強度I(θ)は、I(θ)=I×COS(θ)と表される。
 図7は相対的に光拡散性が高い透過照明装置の模式図である。図8は相対的に光拡散性が低い透過照明装置の模式図である。図7に示す透過照明装置TLに具備される光拡散部材LDPは、図8に示す透過照明装置TLに具備される光拡散部材LDPと比較して、相対的な光拡散性が高い。図7及び図8では、光拡散の程度が透過照明光TLLの矢印の長さと、各矢印の基端及び先端を通る楕円の形状を用いて表現されている。細長い形状の楕円は、透過照明光の指向性が高く、光拡散性が低いことを示し、一方、より円に近い形状の楕円は、光拡散が完全拡散に近い状態であることを示している。
 図7に示す透過照明装置TLに具備される光源LSは、図8に示す透過照明装置TLに具備される光源LSと同等である。すなわち、透過照明装置TLの光拡散性は、光拡散部材LDPの光拡散性に依存する。
 但し、完全拡散に近い透過照明光が用いられる印刷画像IMGの読み取りであっても、拡散光の十分な効果を得るには、光拡散部材LDPを基材SUと接触させる程度に近づける必要がある。光拡散部材LDPを基材SUへ近づけることができない場合には、光拡散部材LDFの出射面の面積を相対的に大きくして、基材SUに対してより平行に近い光を光軸OAへ到達させる。
 光拡散部材LDPを基材SUへ近づける方法では、光拡散部材LDPが基材SUへ接触し、基材SUの傷つき及び透過照明装置TLの故障等が懸念される。一方、光拡散部材LDFの出射面の面積を相対的に大きくする方法では、基材SUを支持し搬送する搬送部材を、光拡散部材LDFと干渉しないように配置する変更が生じ得る。また、同方法では、光拡散部材LDFから出射させる透過照明光TLLの出射光量の低下が懸念され、光源LSの発光光量を増加させる必要が生じ得る。これらの対応は、透過照明装置TLの性能及びコストに影響し得る。
 更に、完全拡散に近い透過照明光が用いられる印刷画像IMGの読み取りは、特に、ラインセンサが具備されるスキャナが用いられる場合には、透過照明光TLLの利用効率が相対的に低いという課題が存在する。また、スジが存在する印刷画像IMGの読み取りでは、完全拡散に近い透過照明光に対して光拡散性が低い透過照明光TLLが用いられる方が、スジと印刷画像IMGとのコントラストが鮮明になり、スジの有無の検出性能が高められ得る。但し、スジの有無ではなく、スジの強度を判別する際には、スジ画像の微妙な濃度の違いを判定するために濃度分解能が高いことが有効であり、完全拡散に近い透過照明光を用いることでスジの強度判定性能が高められ得る。総合的に、スジの検出においては、完全拡散に近い透過照明光を用いることが有効であった。
 以上まとめると、透過照明装置TLが用いられる印刷画像IMGの読み取りは、読取データが用いられる処理のごとに適した光拡散性が存在することが判明した。具体的には、非インク付与領域NPPに対して、インク付与領域PPがあまり暗くならないように読み取り、SN比が相対的に高く、かつ、濃度分解能が相対的に高い読取データの取得をする場合は、光拡散性を相対的に高くするとよい。光拡散性が相対的に高い場合の読取データは、印刷ムラの補正及びスジ状の欠陥の検出に適している。
 一方、非インク付与領域NPPに対して、インク付与領域PPが暗く鮮明なコントラストを得たい場合は、光拡散性を相対的に低くするとよい。光拡散性が相対的に低い場合の読取データは、ノズルの吐出方向精度の測定に適している。以下に、互いに異なる光拡散性を有する透過照明装置TLを備える読取装置、及び読取装置が具備される印刷システムについて、詳細に説明する。
 [実施形態に係る印刷システムの全体構成]
 図9は実施形態に係る印刷システムの概略構成を示す斜視図である。図10は図9に示す印刷システムを基材幅方向から見た図である。以下、図9及び図10を、適宜、参照して、印刷システム10について説明する。
 ここで、基材搬送方向は、印刷システム10において基材SUを走行させる方向である。基材搬送方向の上流側は、基材搬送方向における基材SUの供給側を表す。基材搬送方向の下流側は、基材搬送方向における基材SUの回収側を表す。また、基材幅方向は、基材搬送方向と直交する方向であり、基材SUの搬送面に対して平行となる方向である。図9及び図10に図示される矢印線は基材搬送方向を表す。
 図9に示す印刷システム10は、搬送装置12、印刷装置20、読取装置30及び定着装置60を備える。また、図10に示すように、印刷システム10はインク供給装置70を備える。
 印刷システム10は、ロールトゥロール方式の搬送装置12を用いて搬送される連続形態の基材SUに対して画像を印刷する。図9及び図10に示す基材SUは、透明なフィルムである。搬送装置12は、印刷が実施される前の基材SUがロール状に巻かれた供給ロール14から基材SUを引き出し、複数の支持ローラ16を用いて基材SUの非印刷面NPFを支持し、基材搬送方向に沿って基材SUを搬送する。搬送された基材SUは回収ロール18へ巻き取られる。なお、供給ロール14へ付される矢印線は、基材SUは搬送される際の供給ロール14の回転方向である。また、回収ロール18へ付される矢印線は、基材SUは搬送される際の回収ロール18の回転方向である。
 搬送装置12は、基材SUに対して規定のテンションを付与するテンションローラ、基材SUに付与されるテンションの変動を抑制するダンサーローラ、及び基材SUに付与されるテンションを検出するテンションピックアップを備える。なお、テンションローラ、ダンサーローラ及びテンションピックアップの図示は省略される。
 搬送装置12は、供給ロール14を構成する巻き芯の駆動源として機能するモータM1及び回収ロール18を構成する巻き芯の駆動源として機能するモータM2を備える。モータM1及びモータM2は、図9において模式的に図示される。
 複数の支持ローラ16の任意の1つには、エンコーダEが取り付けられる。エンコーダEは、モータM1の回転軸に取り付けられてもよいし、モータM2の回転軸に取り付けられてもよい。
 搬送装置12は、図9及び図10に示すロールトゥロール方式に代わり、枚葉形態の基材を搬送する方式が適用されてもよい。枚葉形態の基材の搬送には、ローラ搬送方式等の任意の搬送方式が適用されてもよい。
 印刷装置20は、搬送装置12を用いて搬送される基材SUに対して印刷を実施する。すなわち、搬送装置12は、印刷装置20に対して基材SUの通過位置を規定位置に保持し、規定の搬送速度を維持する。
 印刷装置20は、複数のインク色のそれぞれに対応する複数のインクジェットヘッドを備える。複数のインク色の例として、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローが挙げられる。印刷装置20は、透明な基材SUに対して背景を印刷するホワイトインクを吐出させるインクジェットヘッドが具備されてもよい。
 印刷装置20は、グリーン、レッド、ピンク、パープル及びオレンジ等の色のインクに対応するインクジェットヘッドが具備されてもよい。これにより、多様な色彩が再現されるカラー画像が印刷される。なお、インクジェットヘッドの図示は省略される。
 インクジェットヘッドは、基材幅方向におけるノズルが配置される領域の長さが基材SUの全幅に対応するラインヘッドが適用され得る。ラインヘッドは、基材幅方向に沿って複数のヘッドモジュールが並べられる態様が採用され得る。インクジェットヘッドの吐出方式は、ピエゾジェット方式が適用されてもよいし、サーマル方式が適用されてもよい。
 印刷装置20は、印刷画像の印刷データに基づき、各色のインクジェットヘッドから各色のインクを基材SUへ向けて吐出させ、基材SUの印刷面PFに対して印刷画像IMGを印刷する。印刷装置20に具備される1つ以上のインクジェットヘッドは、図10に示すインク供給装置70を用いて、インクタンクからインクが供給される。
 インクジェットヘッドは、メンテナンス装置を用いて、吐出性能の維持を目的とするメンテナンスが実施される。インクジェットヘッドのメンテナンスの例として、ダミージェット、パージ及びノズル面のワイピング等が挙げられる。
 メンテナンス装置は、インクジェットヘッドのノズル面を払拭するワイピング装置、ノズル面を密閉し、かつ、ダミージェット及びパージの際のインク受けとして機能するキャップを備える。なお、図9及び図10では、メンテナンス装置の図示が省略される。メンテナンス装置は符号72が付され図11へ図示される。
 読取装置30は、搬送装置12を用いて搬送される基材SUへ印刷される印刷画像IMGを読み取り、印刷画像IMGの読取データを生成する。すなわち、搬送装置12は、読取装置30に対して基材SUの通過位置を規定位置に保持し、規定の搬送速度を維持する。印刷画像IMGの読取データは、ノズルごとの吐出方向精度の測定、濃度ムラの補正及びスジ等の印刷物の欠陥検査等に用いられる。
 読取装置30は、イメージセンサ32、結像レンズ34、基準板36、反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を備える。イメージセンサ32は、RGBのそれぞれに対応する受光素子を備えるカラーセンサが適用される。イメージセンサ32は、複数の受光素子が一列に並べられるラインセンサが適用される。イメージセンサ32の例として、CMOSイメージセンサ及びCCDイメージセンサが挙げられる。
 なお、RGBのRはレッドを表し、Gはグリーンを表し、Bはブルーを表す。CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの省略語である。CCDは、Charge Coupled Deviceの省略語である。
 結像レンズ34は、イメージセンサ32の読取位置へ支持される基材SUに対して印刷される印刷画像IMGの光学像をイメージセンサ32の受光面へ結像させる光学部材である。結像レンズ34は、複数のレンズが具備される結像レンズ群として構成されてもよい。符号OAは、結像レンズ34の光軸を表す。
 基準板36は、イメージセンサ32を用いて読み取られる読取面が白色に塗装される平板であり、イメージセンサ32が読み取りを行う際の白色の明るさの基準を表す部材である。基準板36の読取データは、イメージセンサ32のキャリブレーションの際に用いられる。
 基準板36は、基準板移動装置を用いて読取位置と待機位置との間を移動自在に支持される。読取位置は、結像レンズ34の光軸OAが基準板36を貫く位置が適用される。待機位置は、結像レンズ34の視野外の位置が適用される。図9に示すM3は、基準板36を移動自在に支持する基準板移動装置に具備されるモータを表す。
 読取装置30は、イメージセンサ32の明るさのキャリブレーションを実施する際に、読取位置へ移動させた基準板36に対して反射照明光を照射させ、イメージセンサ32を用いて基準板36の白色を読み取り、読取データに基づき基準の明るさを規定する。基準板36の読取データは、イメージセンサ32のシェーディング補正に適用されてもよい。
 反射照明装置38は、基材SUの印刷面PFに対して反射照明光を照射する。反射照明装置38は、主として、紙などの不透明な基材が適用される印刷物の読み取りの際に、反射照明光を出射する。
 図9及び図10に示す反射照明装置38は、基材SUの読取位置に対して基材搬送方向の上流側の位置へ配置される第1反射照明装置38A、及び同方向の下流側の位置へ配置される第2反射照明装置38Bが具備される。第1反射照明装置38Aは、複数の光源素子が基材幅方向に沿って並べられる構造を適用し得る。光源素子の例として白色LED素子が挙げられる。第1反射照明装置38Aは、導光板など光学部材が具備されてもよい。第2反射照明装置38Bは、第1反射照明装置38Aと同様の構造を適用し得る。なお、LEDはLight Emitting Diodeの省略語である。
 第1反射照明装置38Aは、第3方向に向けて照明光を出射させる。第2反射照明装置38Bは、第3方向と異なる第4方向へ向けて照明光を照射させる。図9及び図10には、第3方向と第4方向とが交差する態様が図示される。第3方向と第4方向とは直交していてもよい。
 透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42が具備される透過照明装置44は、基材SUにおける印刷面PFの反対側の非印刷面NPFの側の位置であり、イメージセンサ32の受光面と対向する位置に配置される。なお、実施形態に記載の基材SUにおける印刷面PFは、結像レンズの光軸と垂直な平面の一例である。また、実施形態に記載の反射照明装置38及び透過照明装置44が配置される空間は、結像レンズの光軸と垂直な平面で2分される空間の一例である。
 透過照明装置44は、イメージセンサ32を用いて印刷画像IMGの読み取りが実施される際に、基材SUに対して透過照明光を照射する。イメージセンサ32を用いて基材SUの印刷画像IMGの読み取りが実施される際に、透過照明装置44及び反射照明装置38を併用してもよい。
 透過明視野照明装置40は、結像レンズ34の光軸OAが通過する位置へ配置される。すなわち、透過明視野照明装置40は、結像レンズ34の視野の範囲内の位置へ配置される。結像レンズ34の視野とは、結像レンズ34へ、直接、透過照明光が入射する透過明視野照明装置40の位置を表す。
 例えば、結像レンズ34の視野は、図9に示すイメージセンサ32の端を始端として、結像レンズ34を通り、基材SUの基材幅方向の端と通る仮想的な2本の線L1及び線L2の内側の領域として把握し得る。
 透過明視野照明装置40は光拡散部材46を備える。光拡散部材46は透過照明光の出射面へ配置される。透過明視野照明装置40は、光源素子から出射される照明光を光拡散部材46へ入射させ、基材SUの非印刷面NPFに対して平行となる面における輝度の均一性が高められた透過照明光を基材SUの非印刷面NPFへ照射させる。透過明視野照明装置40は、光拡散性が異なる複数の光拡散部材46が具備され、光拡散部材46を適宜変更して、光拡散性を変更し得る。
 透過暗視野照明装置42は、基材SUの読取位置に対して基材搬送方向の上流側の位置へ配置される第1透過暗視野照明装置42A、及び同方向の下流側の位置へ配置される第2透過暗視野照明装置42Bが具備される。第1透過暗視野照明装置42A及び第2透過暗視野照明装置42Bは、結像レンズ34の視野外の位置へ配置される。すなわち、第1透過暗視野照明装置42A及び第2透過暗視野照明装置42Bは、それぞれから出射させた透過暗視野照明光が結像レンズ34へ直接入射しない位置へ配置される。
 透過暗視野照明装置42は、透過明視野照明装置40と同様に光拡散部材を備える。透過暗視野照明装置42に具備される光拡散部材の図示は省略される。透過暗視野照明装置42は、シリンドリカルレンズを備え、シリンドリカルレンズを用いて光源素子から発光させる照明光を基材SUの読み取り位置へ集光させてもよい。透過暗視野照明装置42は、ライトガイドを備え、ライトガイドを用いて光源素子から発光させる照明光を基材SUの読み取り位置へ集光させてもよい。
 第1透過暗視野照明装置42Aは、第1方向に向けて照明光を出射させる。第2透過暗視野照明装置42Bは、第1方向と異なる第2方向へ向けて照明光を照射させる。図9及び図10には、第1方向と第2方向とが交差する態様が図示される。第1方向と第2方向とは直交していてもよい。
 定着装置60は、基材SUへ印刷される印刷画像IMGを定着させる。すなわち、定着装置60は、基材SUへ付与されるインクを乾燥させる。定着装置60は、ヒータ等の加熱装置及びファン等の送風装置を備え得る。
 [印刷システムの電気的構成]
 図11は図9及び図10に示す印刷システムの電気的構成を示す機能ブロック図である。印刷システム10は、コンピュータが適用される制御装置を備え、制御装置が各種の機能に対応する各種のプログラムを実行し、各種の機能が実現される。なお、図11では制御装置の図示が省略される。制御装置は符号200を用いて図13に図示される。
 制御装置に適用されるコンピュータの形態は、サーバであってもよいし、パーソナルコンピュータであってもよく、ワークステーションであってもよく、また、タブレット端末などであってもよい。コンピュータの形態は、仮想マシンであってもよい。
 印刷システム10は、システム制御部100を備える。システム制御部100は、印刷システム10の全体を統括的に制御する。すなわち、システム制御部100は、各種の処理部に対して指令信号を送信し、各種の処理部を介して印刷システム10の各部を制御する。
 印刷システム10は、基材情報取得部120を備える。基材情報取得部120は、印刷に使用される基材SUに関する情報を取得する。基材SUに関する情報の例として、基材SUが透明であるか非透明であるかの情報、基材SUの材料の情報及び基材SUのサイズの情報等が挙げられる。
 印刷システム10は、印刷データ取得部122を備える。印刷データ取得部122は、サーバ等の外部装置から送信される印刷データを取得する。印刷データ取得部122は、取得した印刷データを記憶する。
 印刷システム10は、記憶装置130を備える。記憶装置130は、印刷システム10に使用される各種のプログラム、各種のパラメータ及び各種のデータが記憶される。記憶装置130は、各種のデータとして、基材情報取得部120を用いて取得される基材情報、及び印刷データ取得部122を用いて取得される印刷データ等が記憶される。
 記憶装置130は、各種のプログラムが記憶されるプログラム記憶部、各種のパラメータが記憶されるパラメータ記憶部及び各種のデータが記憶されるデータ記憶部が含まれていてもよい。
 印刷システム10は、センサ132を備える。センサ132は、印刷システム10に具備される各種のセンサが含まれる。センサ132の例として、各種の温度を測定する温度センサ、基材SUの位置を検出する位置検出センサ、及び基材SUに付与されるテンションを測定するテンションピックアップ等が挙げられる。
 印刷システム10は、搬送制御部102を備える。搬送制御部102は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき搬送装置12を制御する。搬送制御部102は、基材情報取得部120を用いて取得される基材情報に応じて搬送装置12の搬送条件を設定する。設定とは、予め設定された情報を変更するという概念が含まれ得る。
 搬送制御部102は、図1に示すモータM1及びモータM2の動作を制御するモータドライバーを備える。モータドライバーは、エンコーダEから送信されるエンコーダ信号に基づき、モータM1及びモータM2のフィードバック制御を行う。なお、モータドライバーの図示は省略される。
 搬送制御部102は、基材SUへ付与されるテンションを制御する。搬送制御部102は、テンションピックアップから送信される検出信号に基づき、基材SUへ付与されるテンションのフィードバック制御を実施する。
 印刷システム10は、印刷制御部104を備える。印刷制御部104は、印刷データ取得部122を用いて取得される印刷データに基づき、印刷装置20へ具備されるインクジェットヘッドへ供給される駆動電圧を生成する。インクジェットヘッドは、駆動電圧に基づく吐出制御が実施される。
 すなわち、印刷制御部104は、印刷データに対して、色分解処理、色変換処理、ハーフトーン処理及び濃度補正等の各種の補正処理を実施し、色ごとのドットデータを生成する。印刷制御部104は、色ごとのドットデータに基づき、インクジェットヘッドへ供給される駆動電圧を生成する。印刷制御部104は、駆動電圧をインクジェットヘッドへ供給する。
 また、印刷制御部104は、基材情報取得部120を用いて取得される基材情報に応じて印刷装置20の印刷条件を設定する。印刷制御部104は、インクの種類に応じて印刷装置20の印刷条件を設定してもよい。
 印刷システム10は、定着制御部106を備える。定着制御部106は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、予め規定される定着条件に応じて、定着装置60の動作を制御する。定着制御部106は、基材情報及び印刷データ等に応じて定着装置60の定着処理条件を設定する。
 印刷システム10は、インク供給制御部108を備える。インク供給制御部108は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、インク供給装置70の動作を制御する。
 印刷システム10は、メンテナンス制御部110を備える。メンテナンス制御部110は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、メンテナンス装置72の動作を制御する。
 印刷システム10は、読取制御部112及び読取条件設定部124を備える。読取制御部112は、システム制御部100から送信される指令信号に基づき、読取装置30の動作を制御する。読取条件設定部124は、読取装置30へ適用される読取条件を設定する。
 読取条件は、イメージセンサ32の読取解像度等のイメージセンサ条件、及び照明装置の光量等の照明条件が含まれる。照明条件は、反射照明装置38に適用される反射照明条件、及び透過照明装置44に適用される透過照明条件が含まれる。透過照明条件は、透過明視野照明装置40に適用される透過明視野照明条件及び透過暗視野照明装置42に適用される透過暗視野照明条件が含まれる。
 読取条件設定部124は、基材情報取得部120を用いて取得される基材情報を参照して、読取条件を設定し得る。また、読取条件設定部124は、読取対象の印刷画像IMGの種類に応じた読取条件を設定し得る。
 例えば、ラダーパターン等のノズルごとの吐出方向精度の測定に使用されるテスト画像には、図1に示す反射照明装置38が用いられる読取条件、及び第1透過暗視野照明装置42A又は第2透過暗視野照明装置42Bのいずれか一方を点灯させ、かつ、他方を消灯させる読取条件等が設定される。
 読取条件設定部124は、基材SUの種類及び読取対象の印刷画像IMG等をパラメータとして、パラメータごとの読取条件が記憶される読取条件記憶部126を参照して、読取装置30へ適用される読取条件を設定してもよい。なお、実施形態に記載の読取条件設定部124は、透過照明条件設定部の一例であり、反射照明条件設定部の一例である。
 読取制御部112は、第1反射照明装置38A、第2反射照明装置38B、透過明視野照明装置40、第1透過暗視野照明装置42A及び第2透過暗視野照明装置42Bのそれぞれの動作を独立して制御し得る。なお、照明装置という用語は、上記される第1反射照明装置38A等の包括概念を表す。
 印刷システム10は、読取データ解析部114を備える。読取データ解析部114は、読取制御部112を介して取得される印刷画像IMGの読取データを解析し、解析結果を記憶する。印刷画像IMGの読取データの解析結果は、ノズルごとの吐出方向精度の測定等に使用される。
 読取データ解析部114は、読取対象の印刷画像IMGに応じた解析処理が設定される。例えば、ラダーパターン等のノズルごとの吐出方向精度の測定に使用されるテスト画像には、各パターンの位置及び各パターンの幅を測定する処理が適用される。
 濃度ムラの補正に適用される第1テスト画像には、濃度値ごとのチャートの画素値を測定する処理が適用される。スジ等の印刷物の欠陥検査が施される商品画像には、商品画像の画像データとの比較処理が適用される。
 例えば、濃度ムラ補正に用いられる第1テスト画像は、低濃度から高濃度にわたり10種類以上の濃度値のそれぞれに対応するベタ画像が含まれる。濃度値ごとのベタ画像は、基材幅方向に長い長方形形状を有し、かつ、基材搬送方向について、濃度値の順に並べられる。
 すなわち、読取データ解析部114は、1種類の解析処理を行う際に、複数の照明条件のそれぞれについて生成されると同数の読取データの解析を実施する。読取データなお、実施形態に記載の読取データ解析部114は、解析装置の一例である。
 [読取制御部の構成例]
 図12は図11に示す読取制御部の構成例を示す機能ブロック図である。読取制御部112は、読取条件取得部140を備える。読取条件取得部140は、読取条件設定部124を用いて設定される読取装置30へ適用される読取条件を取得する。
 読取制御部112は、イメージセンサ制御部142を備える。イメージセンサ制御部142は、取得された読取条件に含まれるイメージセンサ条件に基づきイメージセンサ32の動作を制御する。イメージセンサ32の制御内容は、イメージセンサ32における、アナログ出力に対するアンプゲインの調整、オフセット値の設定、読取周期の設定及びシャッター速度の設定など、一般的にイメージセンサ32の動作条件設定に用いられる各種パラメータの設定、及びイメージセンサ32の読取動作の制御である。
 読取制御部112は、第1反射照明制御部144を備える。第1反射照明制御部144は、取得された読取条件に含まれる照明条件に基づき、第1反射照明装置38Aの出射光量を制御する。
 読取制御部112は、第2反射照明制御部146を備える。第2反射照明制御部146は、取得された読取条件に含まれる照明条件に基づき、第2反射照明装置38Bの出射光量を制御する。
 読取制御部112は、透過明視野照明制御部148を備える。透過明視野照明制御部148は、取得された読取条件に含まれる照明条件に基づき、透過明視野照明装置40の出射光量を制御する。
 読取制御部112は、第1透過暗視野照明制御部150を備える。第1透過暗視野照明制御部150は、取得された読取条件に含まれる照明条件に基づき、第1透過暗視野照明装置42Aの出射光量を制御する。
 読取制御部112は、第2透過暗視野照明制御部152を備える。第2透過暗視野照明制御部152は、取得された読取条件に含まれる照明条件に基づき、第2透過暗視野照明装置42Bの出射光量を制御する。
 読取制御部112は、読取データ取得部154を備える。読取データ取得部154は、イメージセンサ32から送信される印刷画像IMGの読取データを取得し、アナログ形式の読取データをデジタル形式の読取データへ変換し、デジタル形式の読取データを読取データ解析部114へ送信する。本実施形態では、アナログ形式の信号から12ビットのデジタル形式の信号を生成するアナログデジタル変換が実施され、デジタルゲインが調整された後に、12ビットデータの上位10ビットが各色の読取データの画素値として出力される態様が例示される。
 [印刷システムに適用される制御装置のハードウェア構成]
 図13は図11に示す印刷装置の電気的構成のハードウェアの構成例を示すブロック図である。印刷システム10に具備される制御装置200は、プロセッサ202、非一時的な有体物であるコンピュータ可読媒体204、通信インターフェース206及び入出力インターフェース208を備える。
 プロセッサ202はCPU(Central Processing Unit)を含む。プロセッサ202はGPU(Graphics Processing Unit)を含んでもよい。プロセッサ202は、バス210を介してコンピュータ可読媒体204、通信インターフェース206及び入出力インターフェース208と接続される。なお、実施形態に記載のプロセッサ202は、第1プロセッサの一例であり、第2プロセッサの一例である。
 コンピュータ可読媒体204は、主記憶装置であるメモリ212及び補助記憶装置であるストレージ214を含む。コンピュータ可読媒体204は、半導体メモリ、ハードディスク装置及びソリッドステートドライブ装置等を適用し得る。コンピュータ可読媒体204は、複数のデバイスの任意の組み合わせを適用し得る。メモリ212は、図11に示す記憶装置130の一部に相当する。
 なお、ハードディスク装置は、英語表記のHard Disk Driveの省略語であるHDDと称され得る。ソリッドステートドライブ装置は、英語表記のSolid State Driveの省略語であるSSDと称され得る。
 コンピュータ可読媒体204のメモリ212は、搬送制御プログラム220、印刷制御プログラム222、読取制御プログラム224、読取データ解析プログラム226、定着制御プログラム228及びメンテナンス制御プログラム230が記憶される。また、メモリ212は、基材情報232及び読取条件234が記憶される。
 搬送制御プログラム220は、図11に示す搬送制御部102に適用され、搬送装置12が用いられる基材SUの搬送機能を実現する。印刷制御プログラム222は、印刷制御部104に適用され、印刷装置20が用いられる印刷機能を実現する。
 読取制御プログラム224は、読取制御部112に適用され、基材情報232及び読取条件234を参照し、読取装置30が用いられる印刷画像IMGの読取機能を実現する。読取データ解析プログラム226は、読取データ解析部114に適用され、読取データの解析機能を実現する。
 定着制御プログラム228は、定着制御部106へ適用され、定着装置60が用いられる印刷画像の基材SUへの定着機能を実現する。メンテナンス制御プログラム230は、メンテナンス制御部110へ適用され、インクジェットヘッドのメンテナンス機能実現を実現する。
 コンピュータ可読媒体204へ記憶される各種のプログラムは、1つ以上の命令が含まれる。コンピュータ可読媒体204は、各種のデータ及び各種のパラメータ等が記憶される。
 制御装置200は、プロセッサ202がコンピュータ可読媒体204へ記憶される各種のプログラムを実行し、印刷システム10における各種の機能を実現する。なお、プログラムという用語はソフトウェアという用語と同義である。
 制御装置200は、通信インターフェース206を介して外部装置とのデータ通信を実施する。通信インターフェース206は、USB(Universal Serial Bus)などの各種の規格を適用し得る。通信インターフェース206の通信形態は、有線通信及び無線通信のいずれを適用してもよい。なお、USBは登録商標である。
 制御装置200は、入出力インターフェース208を介して、入力装置216及びディスプレイ218が接続される。入力装置216はキーボード及びマウス等の入力デバイスが適用される。ディスプレイ218は、制御装置200に適用される各種の情報が表示される。
 ディスプレイ218は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ及びプロジェクタ等を適用し得る。ディスプレイ218は、複数のデバイスの任意の組み合わせを適用し得る。なお、有機ELディスプレイのELは、Electro-Luminescenceの省略語である。
 ここで、プロセッサ202のハードウェア的な構造例として、CPU、GPU、PLD(Programmable Logic Device)及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)が挙げられる。CPUは、プログラムを実行して各種の機能部として作用する汎用的なプロセッサである。GPUは、画像処理に特化したプロセッサである。
 PLDは、デバイスを製造した後に電気回路の構成を変更可能なプロセッサである。PLDの例として、FPGA(Field Programmable Gate Array)が挙げられる。ASICは、特定の処理を実行させるために専用に設計された専用電気回路を備えるプロセッサである。
 1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されていてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサで構成されてもよい。各種のプロセッサの組み合わせの例として、1以上のFPGAと1以上のCPUとの組み合わせ、1以上のFPGAと1以上のGPUとの組み合わせが挙げられる。各種のプロセッサの組み合わせの他の例として、1以上のCPUと1以上のGPUとの組み合わせが挙げられる。
 1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成してもよい。1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する例として、クライアント又はサーバ等のコンピュータに代表される、SoC(System On a Chip)などの1つ以上のCPUとソフトウェアの組合せを適用して1つのプロセッサを構成し、このプロセッサを複数の機能部として作用させる態様が挙げられる。
 1つのプロセッサを用いて、複数の機能部を構成する他の例として、1つのICチップを用いて、複数の機能部を含むシステム全体の機能を実現するプロセッサを使用する態様が挙げられる。なお、ICはIntegrated Circuitの省略語である。
 このように、各種の機能部は、ハードウェア的な構造として、上記で述べた各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。更に、上記で述べた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、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。
 コンピュータ可読媒体204は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びSSD等の半導体素子を含み得る。コンピュータ可読媒体204は、ハードディスク等の磁気記憶媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体204は、複数の種類の記憶媒体を具備し得る。
 [実施形態に係る読取方法の手順]
 図14は実施形態に係る読取方法の手順を示すフローチャートである。調整工程S10では、図11に示す読取制御部112は、読取装置30の調整を実施する。読取装置30の調整は、読取対象の印刷画像IMGが印刷される基材SUの種類に応じて、照明光の出射光量の調整、読取タイミングの調整及び読取位置の調整等が実施される。
 例えば、調整工程S10では、透明な基材SUが用いられる場合、図9に示す透過明視野照明装置40を点灯させて、イメージセンサ32を用いて印刷がされていない基材SUが読み取られ、基材SUの読取データに基づき、透過明視野照明装置40の光量が調整され、かつ、イメージセンサ32の出力信号を増幅するアンプのゲインが調整され、イメージセンサ32の出力信号の明時基準値が調整される。続いて、基材SUに対して照明光を照射させずに、イメージセンサ32を用いて印刷がされていない基材SUが読み取られ、読取データに基づきイメージセンサ32の出力信号の暗時基準値が調整される。基材SUに対して照明光を照射させない読み取りに際しては、イメージセンサ32の読取光軸が通過する位置へ基準板36を移動させ、外来の光を防ぐ遮光板として用いてもよい。何れの方法であっても、暗時基準値を調整する際の読取位置の環境光の明るさは、明時基準値を調整する際の読取位置の照明光の明るさに対して十分に暗い必要がある。十分に暗い状態とは、イメージセンサ32の出力信号をデジタル信号へ変換する際のビット数に応じて、最下位ビットに相当する明るさ以下になっている状態である。例えば、12ビットのデジタル信号へ変換される場合は、明時基準値を調整する際の読取位置の照明光による明るさに対する環境光の明るさは、1/212≒0.00024の半分以下が好ましい。
 調整工程S10では、印刷用紙等の紙の基材SUが用いられる場合、イメージセンサ32の読取光軸が通過する位置へ基準板36を移動させ、第1反射照明装置38A及び第2反射照明装置38Bを点灯させて、第1反射照明装置38A及び第2反射照明装置38Bの光量が調整され、かつ、イメージセンサ32の出力信号を増幅するアンプのゲインが調整され、基準板36の読取データに基づくイメージセンサ32の出力信号の明時基準値調整が実施される。続いて、基準板36に対して照明光を照射させずに、イメージセンサ32を用いて基準板36が読み取られ、基準板36の読取データに基づきイメージセンサ32の出力信号の暗時基準値が調整される。調整工程S10においてイメージセンサ32の調整及び反射照明装置38等の照明装置の調整が終了すると、読取条件設定工程S12へ進む。
 読取条件設定工程S12では、読取条件設定部124は基材の種類等に応じた読取条件を設定する。例えば、読取条件設定工程S12では、基材SUの搬送速度及び読取対象の印刷画像IMGの印刷解像度等に応じて、イメージセンサ32の読取解像度が設定される。また、基材SUの種類及び読取対象の印刷画像IMGの種類等に応じて、照明装置の点灯及び消灯が設定され、かつ、点灯させる照明装置の出射光量が調整される。読取条件設定工程S12において、読取装置30に対する読取条件が設定されると、読取工程S14へ進む。
 読取工程S14では、読取対象の印刷画像IMGの先頭位置が、読取装置30の読取位置へ到達するタイミングにおいて、印刷画像IMGの読み取りが開始される。読取工程S14では、予め設定される読取周期が適用され印刷画像IMGの全体が読み取られる。読取工程S14では、照明条件に応じて照明装置を動作させ、かつ、イメージセンサ条件に応じてイメージセンサ32を動作させる。読取工程S14が開始されると、読取終了判定工程S16へ進む。
 読取終了判定工程S16では、読取制御部112は印刷画像IMGの読み取りが終了されるか否かを判定する。読取終了判定工程S16において、印刷画像IMGの読み取りが継続されると判定される場合はNo判定である。No判定の場合は、読取条件変更判定工程S18へ進む。
 読取条件変更判定工程S18では、読取制御部112は読取条件を維持するか否かを判定する。読取条件変更判定工程S18において、読取条件が維持されると判定される場合はNo判定となる。No判定の場合は読取工程S14へ進み、読取終了判定工程S16においてYes判定となるまで、読取工程S14、読取終了判定工程S16及び読取条件変更判定工程S18が繰り返し実行される。
 一方、読取条件変更判定工程S18において、読取条件が変更されると判定される場合はYes判定となる。例えば、基材SUの種類が変更される場合及び印刷画像IMGの種類が変更されると判定される場合はYes判定となる。Yes判定の場合は読取条件設定工程S12へ進み、読取終了判定工程S16においてYes判定となるまで、読取工程S14、読取終了判定工程S16及び読取条件変更判定工程S18が繰り返し実行される。
 一方、読取終了判定工程S16において、印刷画像の読み取りが終了されると判定される場合はYes判定となる。Yes判定の場合は、規定の終了処理が実施され、読取方法の手順は終了される。
 [照明装置の制御の具体例]
 図15は照明装置の使用例を示す表である。同図に示す表は、図9に示す反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の点灯及び消灯の組み合わせと読取特性との関係を表す。
 反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の全てを消灯させる照明条件1は、イメージセンサ32の暗状態の読み取りに適用される。イメージセンサ32の暗状態とは、図9に示す全ての照明装置を消灯させ、通常の読み取りの際の照明光をなくし、基材を透過した透過照明光、基材において反射した反射照明光がイメージセンサ32へ到達しない状態とされる。なお、暗状態は、基材が存在しない状態において、通常の読み取りの際の照明光をなくした状態としてもよい。
 反射照明装置38を点灯させ、かつ、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を消灯させる照明条件2は、基材SUとして紙が適用される印刷物の読み取りに適用される。照明条件2は、非インク付与領域NPPが相対的に暗い場合の透明な基材SUが適用される印刷画像IMGの読み取りに適用される。
 反射照明装置38及び透過暗視野照明装置42を消灯させ、かつ、透過明視野照明装置40を点灯させる照明条件3は、透明な基材SUの読み取りであり、インク付与領域PPが相対的に暗い場合の印刷画像IMGの読み取りに好適である。
 照明条件3では、光拡散部材46を用いて均一性が高められた透過明視野照明光が結像レンズ34へ入射される。結像レンズ34へ入射される透過明視野照明光は、イメージセンサ32の全ての受光素子へ入射される。これにより、印刷画像IMGの読取範囲が相対的に明るく読み取られる。
 イメージセンサ32の読取位置に支持される透明な基材SUは、非インク付与領域NPPが相対的に明るく読み取られ、インク付与領域PPがインクの光透過率及びインクの光拡散性に応じて相対的に暗く読み取られる。
 照明条件3は、基材SUの非インク付与領域NPPを読み取り、読取データの画素値として表される第1光透過量の取得に適用される。照明条件3は、基材SUが無い状態の読取データの画素値として表される第2光透過量の取得に適用される。第1光透過量及び第2光透過量は、照明条件の設定の際に用いられる。
 反射照明装置38及び透過明視野照明装置40を消灯させ、かつ、透過暗視野照明装置42を点灯させる照明条件4は、透明な基材SUの読み取りであり、基材SUの傷等の欠陥及び印刷画像IMGの傷等の画像欠陥を明瞭に読み取る場合に好適である。
 照明条件4では、透過暗視野照明装置42から出射させた透過暗視野照明光が、結像レンズ34へ、直接、入射されることはない。しかし、インク付与領域PPのインクは、透過暗視野照明装置42から出射される暗視野照明光を拡散させる。拡散した暗視野照明光の一部は、結像レンズ34へ入射され、イメージセンサ32の受光素子へ入射され、インクが明るく読み取られる。
 すなわち、透過暗視野照明装置42は、結像レンズ34の視野外から基材SUを照明するので、光拡散性を有していない基材SUに対して照明光として機能しない一方、光拡散性を有するインクに対して拡散光が発生し、結像レンズ34へ入射される拡散光がインクに対する照明光として機能し、インクが存在するインク付与領域PPが明るく読み取られる。
 反射照明装置38を消灯させ、かつ、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を点灯させる照明条件5は、透明な基材SUの読み取りであり、インク付与領域PPが相対的に明るい場合に適用される。
 照明条件5では、更に、透過明視野照明装置40の出射光量及び透過暗視野照明装置42の出射光量を調整して、インク付与領域PPと非インク付与領域NPPとのコントラストの調整が可能である。また、照明条件5では、複数の色のインク像が重ねられるインク付与領域PPに対応して、全ての色のインク像が含まれる印刷画像IMGの読取データが得られる。
 照明条件5は、濃度ムラの補正が実施される際の印刷画像IMGであるテスト画像の読み取りに好適である。濃度ムラの補正では、印刷画像IMGにおける各色について、高濃度領域から低濃度領域にわたって濃度ムラが補正される。
 濃度ムラ補正に用いられるテスト画像は、印刷に適用される濃度範囲において、インク色ごとに、互いに異なる複数の濃度値を有するベタ画像を有する。インク色ごとの互いに異なる複数の濃度値は、10種類以上が好ましい。
 インク色ごとに、互いに異なる複数の濃度値を有するベタ画像の中で、単位面積あたりのインク量が最小となる最も明るいベタ画像と、非インク付与領域NPPとが区別できるように、透過照明光の出射光量が決められる。これにより、非インク付与領域NPPと低濃度のインク付与領域PPとが区別され得る。なお、単位面積あたりのインク量が最も少ないベタ画像以外のベタ画像は、非インク付与領域NPPとの区別が可能であることは自明である。以下、インク量という用語は、単位面積あたりのインク量を表す。
 RGBに対応するカラーのイメージセンサ32を用いて、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクが用いられる印刷画像IMGが読み取られる場合、シアンインクはレッドの補色であり、レッドの光吸収が大きい。同様に、マゼンタはグリーンの補色であり、グリーンの光吸収が大きく、イエローはブルーの補色であり、ブルーの光吸収が大きい。各インク色の補色の画素値は、他の色の画素値と比較して大きい信号値が得られるので、インク付与領域PPと非インク付与領域NPPとの区別が容易である。
 ブラックインク及びホワイトインクは、RGBのそれぞれについて同等の信号値が得られる。ブラックインク及びホワイトインクは、RGBのそれぞれの画素値の平均値が用いられてもよい。すなわち、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインク以外のインクでは、RGBの画素値のうち最大となる色の画素値が用いられてもよいし、RGBのそれぞれの画素値の平均値が用いられてもよい。最大となる色の画素値を用いる場合は、処理が容易になる。一方、RGBの画素値の平均値を用いる場合は、イメージセンサ32の出力信号に重畳されるランダムノイズ成分を40%ほど低減できる。
 実際の調整は、非インク付与領域NPPの方の値が暗くなるように透過照明光の出射光量が設定されるが、透過照明光の出射光量を設定する際には、非インク付与領域NPPの読取データの画素値との差が最小となる色のインクの画素値に注目して、透過照明光の出射光量が設定される。
 反射照明装置38及び透過明視野照明装置40を点灯させ、かつ、透過暗視野照明装置42を消灯させる照明条件6は、透明な基材SUの読み取りであり、反射照明光RLが用いられる読み取りに近い場合に適用される。
 照明条件6では、反射照明装置38から出射した照明光がインク付与領域PPへ照射され、インク付与領域PPの表面が読み取られ、かつ、透過明視野照明装置40から出射した照明光が非インク付与領域NPPへ照射され、非インク付与領域NPPがインク付与領域PPと比較して明るく読み取られる。すなわち、照明条件6は、印刷用紙等の白地に印刷された印刷画像IMGの読取データに近い読取データを得ることができ、かつ、照明条件6では、図3に示す印刷画像IMGの影SHの読取データへの写り込みが防止される。
 反射照明装置38及び透過暗視野照明装置42を点灯させ、かつ、透過明視野照明装置40を消灯させる照明条件7は、透明な基材SUの読み取りであり、非インク付与領域NPPが相対的に暗く、インク付与領域PPにおける印刷画像IMGの透過像が、反射照明装置38から印刷画像IMGへ照明光が照射された際に生成される反射像と重なった状態で読み取られる場合に適用される。照明条件7は、ムラが強調されるので、ムラの補正を行う場合に好適である。
 反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を点灯させる照明条件8は、透明な基材SUの読み取りであり、非インク付与領域NPPが相対的に明るく、インク付与領域PPにおける印刷画像IMGの透過像が、反射照明装置38から印刷画像IMGへ照明光が照射された際に生成される反射像と重なった状態で読み取られる場合に適用される。照明条件8は、照明条件7と同様にムラが強調されるので、ムラの補正を行う場合に好適である。また、照明条件8は、濃度ムラ補正に用いられるテスト画像の読み取りにおいて、非インク付与領域NPPが相対的に明るく読み取られ、テスト画像を構成する互いに異なる複数の濃度値を有するベタ画像と非インク付与領域NPPとの分離が容易である。
 ここで、特許文献1には、写真フィルムの傷等を検出する際の写真フィルムの読み取りを実施する場合に、明視野照明光と暗視野照明光とを切り替える照明装置が開示されている。同文献には、インクジェット方式等が適用される印刷装置を用いて、透明な基材SUに対して印刷された印刷画像の読み取りに関する開示はない。
 一方、実施形態に係る印刷画像の読取方法では、上記のように、反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42のそれぞれの点灯及び消灯が選択的に実施され、かつ、それぞれの出射光量が任意に調整される。反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42のそれぞれの点灯及び消灯の組み合わせは図15の表に示すとおりである。
 また、反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42のそれぞれの点灯について出射光量が任意に調整される。これにより、インク付与領域PPのインク量の違い、複数の色のインクが重ねられる場合、及びインクの重なりが相対的に少ない場合などのそれぞれの印刷画像IMGの読み取りに好適な照明条件を選択し得る。
 印刷画像IMGの読み取りでは、インク付与領域PPのうち最もインク量が少ない領域が、非インク付与領域NPPと区別できる必要がある。そうすると、照明条件5において、非インク付与領域NPPの明るさに対して、インク付与領域PPの全領域の明るさが暗くなるように、透過明視野照明装置40と透過暗視野照明装置42との出射光量が調整される。
 照明条件5において、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の出射光量が調整される場合は、印刷画像IMGの濃度を正確に読み取ることが要求されるノズルごとの吐出方向精度の測定に適用されるテスト画像、及び濃度ムラの補正に適用されるテスト画像の読み取りに適している。また、ノズルごとの吐出方向精度の測定に適用されるテスト画像が読取対象の場合、透過暗視野照明光の出射光量が透過明視野照明光の出射光量に対して更に少なくされ、吐出方向精度の測定に適用されるテスト画像を構成する線の像のコントラストが相対的に高められる。
 照明条件5において、非インク付与領域NPPの明るさに対して、インク付与領域PPのうち低濃度を有する領域の明るさが明るくなり、かつ、インク付与領域PPのうち中間濃度から高濃度を有する領域の明るさが暗くなり、かつ、非インク付与領域NPPが一定の明るさになるように、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の出射光量が調整されると、スジが目立ちやすい中間濃度から高濃度についてSN比がよく、かつ、中間濃度から高濃度について濃度分解能が高められる。この照明条件は、スジ等の印刷物の欠陥検査に適用されるテスト画像の読み取りに適用され、スジの検出精度が向上し得る印刷画像の読み取りが可能となる。
 なお、中間濃度とは、明るい側の最小濃度値と、暗い側の最大濃度値との中間の濃度が含まれる濃度範囲を表す。濃度値が0から255までの値を用いて表される場合、例えば、120から136までの範囲を中間濃度とし得る。但し、中間濃度の範囲は120から136までの範囲に限定されず、濃度範囲の中間値が含まれる任意の範囲として規定し得る。
 スジ等の印刷画像IMGの欠陥検査に適用されるテスト画像の読み取りでは、第1透過暗視野照明装置42A及び第2透過暗視野照明装置42Bを点灯させる第2透過暗視野照明条件に代わり、透過暗視野照明装置42のうち、第1透過暗視野照明装置42A又は第2透過暗視野照明装置42Bのいずれか一方を点灯させ、かつ、他方を消灯させる第1透過暗視野照明条件を適用し得る。
 また、スジ等の印刷物の欠陥検査に適用されるテスト画像の読み取りにおいて、反射照明装置38を点灯させる照明条件2、照明条件6、照明条件7及び照明条件8において、第1反射照明装置38A及び第2反射照明装置38Bを点灯させる第2反射照明条件に代わり、第1反射照明装置38A又は第2反射照明装置38Bのいずれか一方を点灯させ、かつ、他方を消灯させる第1反射照明条件を適用し得る。
 これらの照明条件では、インクドットが立体的に盛り上がるインクが使用される場合のスジ等の印刷物の欠陥検査において、スジ等の欠陥が存在する領域におけるインクドットの影が強調される読み取りが実施される。なお、全ての照明条件において、インク付与領域PPの読取データにおける最も暗い領域の明るさは、イメージセンサのノイズ値よりも大きくされる。
 各照明装置における照明光の出射光量の調整は、図9に示す印刷システム10の立ち上げの際に実施される。また、読取データが用いられる処理の結果に応じて、各照明装置における照明光の出射光量の再調整が実施されてもよい。
 なお、図15に示す表に示される照明条件は、2つ以上定められる透過明視野照明装置の照明条件と、透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせの一例である。
 [実施形態の応用例]
 図16は実施形態の応用例の説明図である。図16には、印刷物を構成する印刷画像IMG読取データが模式的に図示される。図16に示す読取データを出力するイメージセンサ32は、ラインセンサが適用され、1ライン分の読み取りにおいて基材幅方向における基材SUの全幅の読み取りが可能である。図16に示す全体読取データ300は、印刷画像IMGの全体を表す。図16では、全体読取データ300の左側に、上から下へ向けて順に1から16までの番号を付した16ラインの読取ラインが模式的に図示される。図16に示す各読取ラインには、左右方向に複数の画素が1列に並べられ、全体として2次元の読取データを構成している。図1に示すイメージセンサ32を用いて読み取られた読取データでは、例えば、各読取ラインに7500個の画素が並べられている。1つの画素は、レッド、グリーン及びブルーの3色のデータから構成される。
 反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の光源に対して、LED光源又はレーザーの光源は用いられる場合、光源を高速に点灯させたり、消灯させたり、光量を調整させたりすることが可能である。そこで、イメージセンサ32が用いられる各読取ラインの読み取りに同期して、各ラインが読み取られるごとに、予め規定される光量を適用して、光源の点灯及び消灯を実施する。全体読取データ300の読み取りに際しては、イメージセンサ32の1ライン分の読み取りに連動して照明条件4と照明条件5の何れかの照明条件が適用され、1つの印刷画像IMGの全体の読み取りを実施して、照明条件が異なるラインが交互に出現する全体読取データ300が生成される。
 全体読取データ300は、16ライン分の読み取りにおいて、奇数ラインの読み取りは照明条件4が適用され、偶数ラインの読み取りは照明条件5が適用されている。すなわち、全体読取データ300は、照明条件4が適用される奇数番目の読取ラインと、照明条件5が適用される偶数番目の読取ラインとが交互に存在する。
 全体読取データ300から、照明条件4が適用される第1部分読取データ302と、照明条件5が適用される第2部分読取データ304とが生成される。すなわち、1つの印刷画像の読み取りが実施される結果、照明条件が異なる複数の読取データが取得される。
 照明条件4が適用される第1部分読取データ302は、透明な基材SUが用いられる印刷画像のスジ等の欠陥の検出に好適な読取データである。また、照明条件5が適用される第2部分読取データ304は、濃度ムラ補正に好適な読取データである。
 RGBの各色に対応する3ラインを有するイメージセンサ32が用いられる読み取りでは、同一タイミングにおいて読み取られる各色の読取データは、印刷画像における位置が一致せず、基材搬送方向に1ライン分又は2ライン分、離れた位置となる。
 基材搬送方向における各色に対応するライン間の距離が1ライン分のイメージセンサ32が用いられる場合は、読取タイミングごとに2種類の照明条件を交互に切り替えて、印刷画像の同一位置における各色の読取データが取得される。この場合、照明条件ごとの読取データの基材搬送方向における解像度は、読取解像度の2分の1になる。
 基材搬送方向における各色に対応するライン間の距離が2ライン分のイメージセンサ32が用いられる場合は、3ライン分の読み取りが実施されると、印刷画像IMGの同一位置における各色の読取データが取得される。このような場合は、読取タイミングごとに3種類の照明条件が順に切り替えられる。
 2種類の照明条件が適用される場合は、一方の照明条件を適用して2ライン分の読み取りが実施され、他方の照明条件を適用して1ライン分の読み取りが実施される。また、2種類の照明条件が適用される場合は、照明条件を切り替えない場合と比較してイメージセンサ32の読取周期を3分の2として、読取タイミングごとに2種類の照明条件が交互に切り替えられる。
 照明条件が切り替えられる場合の読取データは、照明条件が切り替えらない場合の読取データに対して、同一照明条件における読取ライン数が少なくなり、解像度が低くなっているので、必要に応じて、基材搬送方向について変倍処理が施され、規定の解像度を有する読取データが生成される。本実施形態では、イメージセンサ32としてラインセンサが例示されるが、イメージセンサ32はエリアセンサが適用されてもよい。
 なお、実施形態に記載の奇数ラインの読み取りに適用される照明条件4は、第1透過照明条件の一例であり、偶数ラインに適用される照明条件5は、第2透過照明条件の一例である。また、実施形態に記載の第1部分読取データ302は第1読取データの一例であり、第2部分読取データ304は、第2読取データの一例である。
 [照明装置の応用例]
 図17は応用例に係る照明装置の模式図である。図17には、基材幅方向について、基材SUの全幅に対応する長さを有する照明装置400の構造が模式的に図示される。図17に示す照明装置400は、図1に示す透過明視野照明装置40の機能を有し、かつ、透過暗視野照明装置42の機能を有する。なお、基材幅方向は図17の紙面を貫く方向である。
 照明装置400は、LED光源402、拡散板404、ミラーボックス406及び1対の可動反射板408を備える。1対の可動反射板408は、図17における左右方向に互いの間隔が広くなる方向、又は狭くなる方向に、図示しないモータを駆動させて移動可能に構成される。ミラーボックス406の内部の面、可動反射板408の表面、及び可動反射板408の裏面は、光の反射率が概ね90%以上の鏡面になっている。ミラーボックス406の内部に図示される矢印線は、LED光源402から出射させる照明光を表す。
 LED光源402から出射させた照明光は、直接、拡散板404へ到達する光と、ミラーボックス406の内部の面において反射して拡散板404へ到達する光と、可動反射板408へ到達する光と、1対の可動反射板408の左右の隙間を通る光と、に分けられる。
 また、可動反射板408へ到達する光は、可動反射板408の表面で反射し、更に、ミラーボックス406の内部の面で反射を繰り返して、拡散板404へ到達する光と、可動反射板408へ到達する光と、1対の可動反射板408の左右の隙間を通る光と、に分けられる。拡散板404へ到達した光は明視野照明光となり、1対の可動反射板408の左右の隙間を通った光は暗視野照明光となる。
 可動反射板408は、到達した照明光を明視野照明光と暗視野照明光とに分岐させる機能を有している。拡散板404へ到達する光と1対の可動反射板408の左右の隙間を通る光との割合は可動反射板408の位置に応じて決まるので、可動反射板408は、位置に応じて明視野照明光と暗視野照明光との比率を調整する。可動反射板408及びやミラーボックス406は、平面の反射部材である必要はなく、円弧断面等の曲面の反射部材であってもよい。なお、実施形態に記載の可動反射板408は、光拡散部材の一例である。
 すなわち、分岐した照明光の一部は拡散板404へ到達し、透過明視野照明光としてイメージセンサ32の読取位置へ照射される。拡散板404へ到達しない照明光は、結像レンズ34の視野外から透過暗視野照明光としてイメージセンサ32の読取位置へ照射される。
 透過明視野照明光と透過暗視野照明光との比率は、1対の可動反射板408の位置に応じて決められる。換言すると、照明装置400は、1対の可動反射板408の位置に応じて、透過明視野照明光と透過暗視野照明光との比率を調整し得る。透過明視野照明光の出射光量の調整及び透過暗視野照明光の出射光量の調整は、LED光源402の出射光量を調整して実現し得る。
 なお、実施形態に記載の1対の可動反射板408は、出射光のうち光拡散部材へ入射させて結像レンズの視野の範囲内から出射させる比率と、出射光のうち光拡散部材へ入射させずに結像レンズの視野の範囲外から出射させる比率とを切り替える切替部材の一例である。
 照明装置400は、図15に示す照明条件に応じてLED光源402の出射光量が調整され、かつ、可動反射板408の位置が調整される。照明装置400は、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を別々に備える場合と比較して、LED光源402の出射光量が増やされるというデメリットを有するが、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42が統合され、光源の数及び光源の駆動電源の数等が削減される。
 また、照明装置400は、拡散板404及び可動反射板408等の部材が必要になるが、これらは板金部品及び金属引抜部品が適用され製作可能であり、光源と比較して低コストであり、コストが下げられる構成で所望の効果が得られる。また、印刷速度が比較的遅い印刷システムへ搭載される読取装置の場合、読取速度も遅くなり、必要とされる絶対光量が低くでき、1つの光源が用いられる構成において、読み取りに適した光量を有する照明光が得られる。
 [読取データの具体例]
 イメージセンサ32を用いて印刷画像を読み取り生成される読取データは、デジタルデータであり、複数の画素が2次元状に並べられる画像と同等の構造として把握し得る。読取データを画像データとして見立てた場合の各画素は、印刷画像IMGの位置ごとの明るさに応じた画素値を有する。
 画素値は、イメージセンサ32の出力信号値であり、デジタル形式を用いて表される。8ビットデジタルデータとして画素値が表される場合、各画素は0から255までの範囲の整数を用いて表される画素値を有する。10ビットデジタルデータとして画素値が表される場合、各画素は0から1023までの範囲の整数を用いて表される画素値を有する。
 イメージセンサ32としてRGBカラーセンサが適用される場合、各画素はRGBのそれぞれの画素値を有する。なお、カラーセンサは、Lの出力を持つものがある。イメージセンサ32の出力信号の形態は、イメージセンサ32に具備されるカラーフィルタの特性に起因する。
 本実施形態では、8ビットでデジタルデータとして表される画素値であり、最も暗い側の画素値が0であり、最も明るい側の画素値が255である画素値が例示される。但し、基材SUのばらつき、照明光の出射光量の分布のばらつき、照明光の出射光量の時間変化、イメージセンサ32の感度の変動などに起因して、最も明るい側の画像の明るさが画素値の最大値である255を超える場合があり得る。画像の明るさが画素値の最大値である255を超える場合は、一般にオーバーフローと呼ばれ、明るさがオーバーフローした画素の画素値は、255となってしまう。このような場合は、印刷画像IMGの正常な読み取りは困難である。そこで、読取データの画素値にマージンを持たせ、非インク付与領域NPPの読取データの画素値が230前後になるように、イメージセンサ32の読取条件が規定される。このマージンの値は、主として、使用される照明装置における照度分布、使用される照明装置における明るさの変動の大きさ、使用されるイメージセンサの感度の画素ごとのばらつき、及び使用されるイメージセンサの感度の変動の大きさに応じて定められる。
 最も明るい側の画素値の上限値が規定される読取条件が適用され、透明な基材SUに印刷される印刷画像IMGの読取データの画素値は、印刷画像IMGにおける各位置のインクの光透過量として規定し得る。
 照明光の出射光量を決める際に、規定のパターンの読取データにおける各画素の画素値が取得される。規定のパターンが、複数の画素を含む均一濃度を有するベタ画像である場合、複数の画素における画素値の平均値を、規定のパターンの光透過量として規定し得る。
 パターンを構成する複数の画素における画素値の平均値が算出される際に、ランダムな誤差成分は、平均値の算出に使用される画素数の平方根分の1に低減される。例えば、平均値の算出に使用される画素数が100の場合、ランダムな誤差成分は10分の1に低減される。
 [照明光の出射光量調整の具体例]
 印刷画像IMGの読取データの画素値として表される明るさの制御において、基材SUの非インク付与領域NPPが規定の明るさとなり、かつ、インク付与領域PPの読取データの最大画素値が、非インク付与領域NPPの読取データの画素値に対して同等となるように、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の出射光量が決められる。
 同等とは、同一が含まれ、かつ、イメージセンサの読取分解能未満のとなる差を有する場合が含まれ得る。非インク付与領域NPPの規定の明るさの例として、読取データの画素値が0から255までの整数として表される場合の画素値230が挙げられる。
 照明光の出射光量の調整では、非インク付与領域NPPと比較してインク付与領域PPが暗くなるように、照明光の出射光量が設定される。インク付与領域PPを暗くする程度は、非インク付与領域NPPの読取データの画素値が230とされる場合に、読取データの画素値の最大値との画素値230との差が最小となるインク色において、印刷濃度が0.25以上0.35以下のベタ画像の読取データにおける画素値が103以上129以下となる程度とされる。なお、印刷濃度Dは、印刷物表面に入射した光の強度をIinとし、印刷物の表面で反射した光の強度をIoutとする場合に、D=Log10(Iin/Iout)と表される相対値である。なお、Log10は10を底とする対数である。例えば、印刷物表面に入射した光の強度に対し印刷物表面で反射した光の強度が半分になった場合、Dは約0.3となる。
 このように出射光量が調整された照明状態は、インク付与領域PPの読取データにおける最大画素値が、非インク付与領域NPPの読取データの画素値と同等となる。
 例えば、ベタ画像の印刷濃度が0.25以上0.35以下の印刷濃度範囲であり、ベタ画像の読取データにおける画素値が103以上129以下となる場合は、印刷濃度が相対的に薄い範囲の濃度ムラ補正を行うテスト画像に対する画像処理において適切な精度が得られる。ベタ画像の印刷濃度が0.25未満の印刷濃度範囲であり、ベタ画像の読取データにおける画素値が103未満となる場合、読取データにおける画素値が相対的に小さくなり、濃度分解能の低下に起因して計算の際の誤差が相対的に大きくなり、補正精度の低下が懸念される。
 また、ベタ画像の印刷濃度が0.35を超える印刷濃度範囲であり、ベタ画像の読取データにおける画素値が129を超える場合、濃度ムラ補正を行う際に用いられるテスト画像であり、互いに濃度が異なる複数のベタ画像から成るテスト画像において、濃度が最も薄いベタ画像の読取データにおける画素値が255を超え、画素値のオーバーフロー発生する場合がある。画素値のオーバーフローが発生する場合、濃度が薄い範囲において、適切なムラ補正が行えない懸念がある。
 [読取データの解析における品質向上]
 印刷画像IMGの読取データの画素値として表される明るさの制御において、基材SUの非インク付与領域NPPが規定の明るさとなり、インク付与領域PPにおけるインク量が規定量以下の領域の読取データにおける最大画素値が、非インク付与領域NPPの画素値を超えるように、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の出射光量が決められる。
 上記で述べた照明光の出射光量の調整の意図は、インク付与領域PPにおけるインク量が相対的に多い領域の読取データに対する処理の品質向上である。インク付与領域PPにおいてインク量が相対的に少なく明るい領域は、読取データにおける画素値が相対的に大きく、ノイズの影響を受けにくく、かつ、画素値の分解能が高い。
 一方、インク付与領域PPにおいてインク量が相対的に多く暗い領域は、読取データにおける画素値が相対的に小さく、ノイズの影響を受けやすく、かつ、画素値の分解能が低い。特に、ブラックインクにおけるインク量が最大となる領域は、画素値が3前後であり、例えば、濃度ムラ補正の精度が十分でない。
 そこで、インク付与領域PPにおいてインク量が規定量以下の領域を任意に定めて、インク量が規定量以下の領域の読取データの画素値が、非インク付与領域NPP読取データの画素値に対して大きくなるように、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42の出射光量が決められる。非インク付与領域NPP読取データの画素値として、0から255までの整数を用いて画素値が表される場合に、画素値230が適用され得る。
 これにより、インク付与領域PPにおけるインク量が相対的に多く暗い領域が、相対的に明るくなり、イメージセンサ32のノイズの影響が相対的に小さくなり、かつ、画素値の分解能が相対的に高くなり、高濃度領域の濃度ムラが適切に補正され得る。
 一方、インク付与領域PPにおけるインク量が規定量以下の領域では、特に、インク量が相対的に少ない領域において、画素値が最大値の255を超えてしまい、正確な読取データを得られない場合があり得る。以下に、画素値が最大値を超えてしまい、正確な読取データを得られない場合への対応について説明する。
 イメージセンサ32を用いてテスト画像を読み取る際に、非インク付与領域NPPの読取データの画素値が230前後となるように透過照明装置44の出射光量が調整され、かつ、規定の濃度値以下のベタ画像の読み取りに適用される照明光の出射光量の調整と、規定の濃度値を超えるベタ画像の読み取りに適用される照明光の出射光量の調整とが、選択的に切り替えられる。
 規定の濃度値以下のベタ画像の読み取りでは、インク付与領域PPの読取データにおける最大画素値が、非インク付与領域NPPの読み取りデータの画素値と同等となるように、照明光の出射光量が調整される。
 また、規定の濃度値を超えるベタ画像の読み取りでは、インク付与領域PPのうち、インク量が規定量以下の領域の読み取りデータの最大画素値が、非インク付与領域NPPの読み取りデータの画素値を超えるように、照明光の出射光量が調整される。
 このように照明光の出射光量が調整されると、読取データの画素値が255を超えて、画像として読み取れない状態が回避される。また、インク付与領域PPのインク量が相対的に多く暗い領域が、相対的に明るく読み取られる。
 このように照明光の出射光量が調整される場合は、インク量が規定量以下の領域と、インク量が規定量を超える領域とは、照明光の出射光量が異なるので、それぞれの領域における読取データの相対的な補正が必要である。
 インク量が規定量以下の領域に適用される照明光の出射光量をAとし、インク量が規定量を超える領域に適用される照明光の出射光量をBとする。出射光量Aは出射光量Bを超える。
 インク量が規定量を超える領域の読取データに対してA/Bを乗算して、インク量が規定量を超える領域の読取データが補正される。上記で述べたそれぞれの読取データの画素値が8ビットの整数を用いて表される場合、乗算の際の画素値には、16ビットなど8ビットを超えるビット数の整数が適用されるとよい。これにより、乗算の際のオーバーフローの発生が抑制される。
 スジ等の画像欠陥の検査に用いられる画像の読み取りへの対応は以下のとおりである。まず、非インク付与領域NPPの読取データの画素値255となるように透過照明装置44の出射光量が調整される。
 画像欠陥の検査では、読取データの画素値自体は重要でなく、インク付与領域PPの有効な読取データが得られ、かつ、読取データの画素値が相対的に大きければよい。これにより、読取データに重畳されるノイズの影響が小さくなり、読取データの分解能が相対的に高くなる。
 インク付与領域PPの相対的に濃度値が小さい領域は、スジ等の画像欠陥が視認されにくい。そこで、画像欠陥が視認されやすい相対的に濃度値が大きい領域において、最小濃度値となる領域の読取データの画素値が255となるように、照明光の出射光量が調整される。
 これにより、スジ等が視認されやすい印刷濃度値の範囲において、印刷濃度値が相対的に小さい領域から印刷濃度値が相対的に大きい領域まで、読取データにおいて取り得る画素値の範囲が可能な限り大きい画素値が得られ、画像欠陥の検査において一定の精度が確保される。
 なお、画像欠陥が視認されにくい印刷濃度値は、画像欠陥が最も目立つブラックインクにおいて概ね0.1以下である。但し、画像欠陥が視認されにくい印刷濃度値は、インクごとに相違する。
 [イメージセンサの暗電流に起因するノイズ対策]
 イメージセンサ32において発生するノイズ対策について説明する。印刷画像IMGに対して照明光が照射され、印刷画像IMGが読み取られる場合において、インク付与領域PPのうち、最も暗い領域の読取データの画素値が、イメージセンサ32の暗電流に相当する画素値を超えるように、照明光の出射光量が調整される。
 イメージセンサ32の暗電流に起因するノイズは、暗状態の読取データに基づき把握される。暗状態において印刷画像IMGの読み取りを行い生成される読取データの画素値は、暗電流に相当するノイズを表す。暗電流に相当するノイズを表す画素値は、読取データにおける各画素の画素値の平均値が適用される。
 読取データにおけるノイズ対策として、イメージセンサ32において発生する暗電流に相当する読取データの画素値よりも、印刷画像IMGの読取データにおける最小画素値が大きくなるように、照明光の出射光量が調整される。
 暗電流に相当する画素値よりも大きいとは、読取データを解析する際に、読取データの画素値がそのまま使用される場合において、暗状態における読取データの各画素の画素値の標準偏差を、暗状態における読取データの各画素の画素値の平均値に加算した値よりも、照明装置を点灯させた場合の読取データにおける最小画素値が大きいことを表す。
 暗電流に相当する画素値よりも大きいとは、読取データの解析の際に、nを2以上の整数とし、n個の画素値を平均して読取データの解析に使用する場合は、暗状態における読取データの各画素の画素値の平均値に対して、標準偏差をn1/2で除算した値を加算した値よりも、照明装置を点灯させた場合の読取データにおける最小画素値が大きいことを表す。
 [実施形態の作用効果]
 実施形態の印刷システム10は、以下の作用効果を得ることが可能である。
 〔1〕
 印刷画像IMGの読み取りに際し、反射照明装置38のみ又は透過明視野照明装置40のみが用いられる場合、インクの光拡散性の影響に起因して、吐出精度の測定、濃度ムラの測定及び画像欠陥の検査のそれぞれにおいて、適切な明るさが適用される印刷画像IMGの読み取りの実施が困難である。本実施形態に示す印刷システムでは、透過暗視野照明装置42を加えることで、吐出精度の測定、濃度ムラの測定及び画像欠陥の検査のそれぞれにおいて、適切な明るさが適用される印刷画像IMGの読み取りの実施が可能となる。
 〔2〕
 照明条件は、読取データに施される処理に応じて規定される。これにより、読取データに施される処理に適した印刷画像の読み取りにおける照明条件が設定される。
 〔3〕
 読取データが0から255までの整数を用いて表される場合、基材SUにおいてインクが付与されない非インク付与領域の画素値が230前後に設定されるように照明条件が設定される。これにより、読取データの最も明るい領域が明るすぎて、正常な印刷画像IMGの読み取りができないことが回避される。
 〔4〕
 第1透過暗視野照明装置42A又は第2透過暗視野照明装置42Bのいずれかのみを点灯させる。これにより、印刷画像IMGの影を利用して印刷画像におけるスジの視認性を向上させ得る。
 〔5〕
 第1反射照明装置38A又は第2反射照明装置38Bのいずれかのみを点灯させる。これにより、印刷画像IMGの影を利用して、印刷画像におけるスジの視認性を向上させ得る。
 〔6〕
 読取データにおける画素値が0から255までの整数を用いて表される場合、基材SUの非インク付与領域の読取データにおける画素値が230前後に調整される。濃度ムラ補正の際の印刷画像の読み取りにおいて、インク量が最小となる領域の濃度と同等のベタ画像の読取データにおける画素値がインク色ごとに比較される。最小画素値となるインク色の読取データにおける画素値に基づき照明条件が設定される。これにより最も薄いインク色の最小濃度値が、非インク付与領域よりも明るくならず、最も薄いインク色に基づき照明条件が設定され得る。
 すなわち、各インクの色について、好ましい読取データの画素値、または複数の画素値平均値について、最もインク量が少ないベタ画像と、基材SUの非インク付与領域の読取データとが区別できるように、照明光の出射光量が調整される。
 〔7〕
 読取データにおける画素値が0から255までの整数を用いて表される場合、基材SUの非インク付与領域の読取データにおける画素値が230前後に調整される。インク付与領域の読取データにおける画素値の最大画素値が、基材SUの非インク付与領域の読取データにおける画素値と同等になるように、照明光の出射光量が調整される。これにより、インク濃度の最も薄い領域の明るさが、基材SUの非インク付与領域の明るさと同等になるように、照明光の出射光量が調整される。
 〔8〕
 読取データにおける画素値が0から255までの整数を用いて表される場合、基材SUの非インク付与領域の読取データにおける画素値が230前後に調整される。インク付与領域においてインク量が規定量以下となる領域が、基材SUの非インク付与領域よりも明るくなるように、照明光の出射光量が調整される。これにより、インク付与領域のみが検査の対象となり、非インク付与領域が検査の対象とならない場合において、読取データにおけるSN比を向上させ得る。また、読取データにおける画素値の分解能を向上させ得る。
 〔9〕
 照明光を出射させた状態におけるインク付与領域の読取データにおける最大画素値が、イメージセンサ32の暗電流に起因する読取データにおける画素値よりも大きくなるように、照明光の出射光量が調整される。これにより、イメージセンサ32に起因する読取データにおけるノイズの影響を低減化させ得る。
 〔10〕
 1枚の印刷画像に対する1回の読み取りにおいて、複数の照明条件が適用され、読取ラインの単位で照明条件が切り替えられる。これにより、照明条件ごとに読取データが生成される。
 [読取装置への適用例]
 図1等に示す印刷システム10に具備される読取装置30は、印刷システム10の外部装置として構成し得る。すなわち、図1及び図2に示すイメージセンサ32、結像レンズ34、反射照明装置38、透過明視野照明装置40及び透過暗視野照明装置42を備える読取装置であり、図11に示す読取制御部112及び読取条件設定部124を備える読取装置は、印刷システム10の外部装置として機能し得る。
 印刷システム10の外部装置として機能し得る読取装置は、システム制御部100の読取装置30の制御に関する機能を有する構成要素を備える。読取装置は、読取条件記憶部126を備えてもよい。
 [検査装置への適用例]
 図1等に示す印刷システム10に具備される読取装置30、及び図11に示すシステム制御部100、読取制御部112、読取データ解析部114を備える構成は、印刷システムから出力される印刷物の検査装置として機能し得る。検査装置は、基材情報取得部120、読取条件設定部124及び読取条件記憶部126を備えてもよい。
 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。また、実施形態、変形例及び応用例は適宜組み合わせて実施してもよい。
10 印刷システム
12 搬送装置
14 供給ロール
16 支持ローラ
18 回収ロール
20 印刷装置
30 読取装置
32 イメージセンサ
34 結像レンズ
36 基準板
38 反射照明装置
38A 第1反射照明装置
38B 第2反射照明装置
40 透過明視野照明装置
42 透過暗視野照明装置
42A 第1透過暗視野照明装置
42B 第2透過暗視野照明装置
44 透過照明装置
46 光拡散部材
60 定着装置
70 インク供給装置
72 メンテナンス装置
100 システム制御部
102 搬送制御部
104 印刷制御部
106 定着制御部
108 インク供給制御部
110 メンテナンス制御部
112 読取制御部
114 読取データ解析部
120 基材情報取得部
122 印刷データ取得部
124 読取条件設定部
126 読取条件記憶部
130 記憶装置
132 センサ
140 読取条件取得部
142 イメージセンサ制御部
144 第1反射照明制御部
146 第2反射照明制御部
148 明視野照明制御部
150 第1暗視野照明制御部
152 第2暗視野照明制御部
154 読取データ取得部
200 制御装置
202 プロセッサ
204 コンピュータ可読媒体
206 通信インターフェース
208 入出力インターフェース
210 バス
212 メモリ
214 ストレージ
216 入力装置
218 ディスプレイ
220 搬送制御プログラム
222 印刷制御プログラム
224 読取制御プログラム
226 読取データ解析プログラム
228 定着制御プログラム
230 メンテナンス制御プログラム
232 基材情報
234 読取条件
300 全体読取データ
302 第1部分読取データ
304 第2部分読取データ
400 照明装置
402 LED光源
404 拡散板
406 ミラーボックス
408 可動反射板
S10~S18 読取方法の各ステップ
CI カラーインク
IMG 印刷画像
LS 光源
LDP 光拡散部材
M1 モータ
M2 モータ
M3 モータ
NPP 非インク付与領域
NPF 非印刷面
OA 光軸
PF 印刷面
PP インク付与領域
RL 反射照明光
SH 影
SU 基材
TL 透過照明装置
TLL 透過照明光
WI ホワイトインク

Claims (26)

  1.  基材へ印刷される印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、前記結像レンズの前記視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び前記結像レンズの前記視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、
     前記透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、
     1つ以上の第1プロセッサと、
     を備え、
     前記透過照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、
     前記1つ以上の第1プロセッサは、前記透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、前記透過明視野照明装置及び前記透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する読取装置。
  2.  前記透過照明条件設定部は、前記透過明視野照明装置を点灯させて前記基材のインクが付与されない領域である非インク付与領域又は前記基材が無い状態の読み取りを行い取得される読取データから得られる第1光透過量、もしくは前記透過暗視野照明装置を点灯させて前記基材の非インク付与領域又は前記基材が無い状態の読み取りを行い取得される読取データから得られる第2光透過量に基づき、前記透過照明装置の出射光量を設定する請求項1に記載の読取装置。
  3.  前記イメージセンサは、カラーセンサが適用され、かつ、ラインセンサが適用される請求項1に記載の読取装置。
  4.  前記透過暗視野照明装置は、
     第1方向へ向けて照明光を出射する第1透過暗視野照明装置と、
     前記第1方向と異なる第2方向へ向けて照明光を出射する第2透過暗視野照明装置と、
     を備える請求項1に記載の読取装置。
  5.  前記透過照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記第1透過暗視野照明装置又は前記第2透過暗視野照明装置のいずれかを点灯させる第1透過暗視野照明条件、もしくは前記第1透過暗視野照明装置及び前記第2透過暗視野照明装置を点灯させる第2透過暗視野照明条件を設定する請求項4に記載の読取装置。
  6.  前記透過照明装置は、前記透過明視野照明装置及び前記透過暗視野照明装置の少なくともいずれかに対して出射光を拡散させる光拡散部材を備える請求項1に記載の読取装置。
  7.  前記イメージセンサの読取位置において、前記結像レンズの光軸と垂直な平面で2分される空間に対し、前記イメージセンサと同じ側へ配置される反射照明装置であり、前記読取位置に支持される前記基材へ照明光を照射する反射照明装置と、
     前記反射照明装置へ適用される反射照明条件を設定する反射照明条件設定部と、
     1つ以上の第2プロセッサと、
     を備え、
     前記1つ以上の第2プロセッサは、前記反射照明条件に応じて前記反射照明装置を制御する請求項1に記載の読取装置。
  8.  前記反射照明装置は、
     第3方向へ向けて照明光を出射する第1反射照明装置と、
     前記第3方向と異なる第4方向へ向けて照明光を出射する第2反射照明装置と、
     を備え、
     前記反射照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記第1反射照明装置又は第2反射照明装置のいずれかを点灯させる第1反射照明条件、もしくは前記第1反射照明装置及び前記第2反射照明装置を点灯させる第2反射照明条件を設定する請求項7に記載の読取装置。
  9.  前記1つ以上の第1プロセッサは、前記印刷画像において相対的に明るい部分が相対的に暗い部分よりも読取データの画素値が大きい場合に、透明な前記基材へ印刷される第1テスト画像であり、1つ以上のインク色のそれぞれについて濃度値が異なる複数のベタ画像が含まれる第1テスト画像における前記ベタ画像の読取データの画素値の平均値の最大値が、前記基材における非インク付与領域における読取データの画素値の平均値を超える、前記透過暗視野照明装置の出射光量を設定する請求項1に記載の読取装置。
  10.  前記1つ以上の第1プロセッサは、透明な前記基材へ印刷される印刷画像の読取データにおける最大画素値が、前記基材における非インク付与領域の画素値と同等になる、前記透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施する請求項1に記載の読取装置。
  11.  前記1つ以上の第1プロセッサは、透明な前記基材におけるインク付与領域のうち、単位面積あたりのインク量が規定量以下の領域の読取データにおける最大画素値が、前記基材における非インク付与領域の画素値を超える、前記透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施する請求項1に記載の読取装置。
  12.  前記1つ以上の第1プロセッサは、前記透過照明装置を点灯させた状態において、前記イメージセンサを用いて前記印刷画像が読み取られ生成される読取データにおける最小画素値が、前記イメージセンサの暗電流に相当する前記読取データの画素値よりも大きくなる、前記透過照明装置の出射光量の調整を実施する請求項1に記載の読取装置。
  13.  前記透過照明条件設定部は、前記透過明視野照明装置の照明条件と前記透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを2つ以上定め、前記イメージセンサの読取条件に応じて、前記透過明視野照明装置の照明条件と前記透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを設定する請求項1に記載の読取装置。
  14.  前記透過照明条件設定部は、1つの前記印刷画像の読み取りに対して、第1透過照明条件及び前記第1透過照明条件とは異なる第2透過照明条件を設定し、
     前記1つ以上のプロセッサは、1つの前記印刷画像の読み取りにおいて、前記第1透過照明条件と前記第2透過照明条件とを切り替え、
     前記イメージセンサは、前記第1透過照明条件が適用される第1読取データを生成し、かつ、前記第2透過照明条件が適用される第2読取データを生成する請求項1に記載の読取装置。
  15.  基材へ印刷される印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、前記結像レンズの前記視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び前記結像レンズの前記視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が具備される透過照明装置と、
     を備える読取装置に適用される読取方法であって、
     前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記透過明視野照明装置に適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記透過暗視野照明装置に適用される透過暗視野照明条件を設定し、
     前記透過明視野照明条件に応じて前記透過明視野照明装置から透過明視野照明光を出射し、
     前記透過暗視野照明条件に応じて前記透過暗視野照明装置から透過暗視野照明光を出射し、
     前記イメージセンサを用いて前記印刷画像を読み取る読取方法。
  16.  基材へ印刷される印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、前記結像レンズの前記視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び前記結像レンズの前記視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が具備される透過照明装置と、
     を備える読取装置に適用されるプログラムであって、
     コンピュータが、
     前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記透過明視野照明装置に適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記透過暗視野照明装置に適用される透過暗視野照明条件を設定する機能、
     前記透過明視野照明条件に応じて前記透過明視野照明装置から透過明視野照明光を出射する機能、
     前記透過暗視野照明条件に応じて前記透過暗視野照明装置から透過暗視野照明光を出射する機能、及び
     前記イメージセンサを用いて前記印刷画像を読み取る機能を実現させるプログラム。
  17.  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、請求項16に記載のプログラムが記録された記録媒体。
  18.  基材へ印刷される印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成する読取装置と、
     前記読取データを解析する解析装置と、
     を備える検査装置であって、
     前記読取装置は、
     イメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、前記結像レンズの前記視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び前記結像レンズの前記視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、
     前記透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、
     1つ以上の第1プロセッサと、
     を備え、
     前記透過照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、
     前記1つ以上の第1プロセッサは、前記透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、前記透過明視野照明装置及び前記透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する検査装置。
  19.  前記透過照明条件設定部は、前記透過明視野照明装置の照明条件と前記透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを2つ以上定め、前記イメージセンサの読取条件に応じて、前記透過明視野照明装置の照明条件と前記透過暗視野照明装置の照明条件との組み合わせを設定し、
     前記解析装置は、1種類の解析処理を行う際に、互いに異なる複数の照明条件が適用され生成される複数の読取データの解析を行う請求項18に記載の検査装置。
  20.  前記透過照明条件設定部は、1つの前記印刷画像の読み取りに対して、第1透過照明条件及び前記第1透過照明条件とは異なる第2透過照明条件を設定し、
     前記1つ以上のプロセッサは、1つの前記印刷画像の読み取りにおいて、前記第1透過照明条件と前記第2透過照明条件とを切り替え、
     前記イメージセンサは、前記第1透過照明条件が適用される第1読取データを生成し、かつ、前記第2透過照明条件が適用される第2読取データを生成し、
     前記解析装置は、1種類の解析処理を行う際に、複数の照明条件の数と同数の前記読取データの解析を行う請求項18に記載の検査装置。
  21.  前記解析装置は、前記読取データに対して前記基材の搬送方向における変倍処理を行う請求項20に記載の検査装置。
  22.  前記透過暗視野照明装置は、
     第1方向へ向けて照明光を出射する第1透過暗視野照明装置と、
     前記第1方向と異なる第2方向へ向けて照明光を出射する第2透過暗視野照明装置と、
     を備え、
     前記透過照明条件設定部は、前記第1透過暗視野照明装置又は前記第2透過暗視野照明装置のいずれかを点灯させる第1透過暗視野照明条件、もしくは前記第1透過暗視野照明装置及び前記第2透過暗視野照明装置を点灯させる第2透過暗視野照明条件を設定し、
     前記解析装置は、前記読取データを解析して前記印刷画像の欠陥を検出する請求項18に記載の検査装置。
  23.  前記イメージセンサの読取位置において、前記結像レンズの光軸と垂直な平面で2分される空間に対し、前記イメージセンサと同じ側へ配置される反射照明装置であり、前記読取位置に支持される前記基材へ照明光を照射する反射照明装置と、
     前記反射照明装置へ適用される反射照明条件を設定する反射照明条件設定部と、
     前記反射照明条件に応じて前記反射照明装置を制御する1つ以上の第2プロセッサと、
     を備え、
     前記反射照明装置は、
     第3方向へ向けて照明光を出射する第1反射照明装置と、
     前記第3方向と異なる第4方向へ向けて照明光を出射する第2反射照明装置と、
     を備え、
     前記反射照明条件設定部は、前記第1反射照明装置又は第2反射照明装置のいずれかを点灯させる第1反射照明条件、もしくは前記第1反射照明装置及び前記第2反射照明装置を点灯させる第2反射照明条件を設定し、
     前記解析装置は、前記読取データを解析して前記印刷画像の欠陥を検出する請求項18に記載の検査装置。
  24.  前記1つ以上の第1プロセッサは、透明な前記基材におけるインク付与領域のうち、単位面積あたりのインク量が規定量以下の領域の読取データにおける最大画素値が、前記基材における非インク付与領域の画素値を超える、前記透過暗視野照明装置の出射光量の調整を実施し、
     前記解析装置は、前記読取データを解析して前記印刷画像の欠陥を検出する請求項18に記載の検査装置。
  25.  印刷装置と、
     前記印刷装置を用いて基材へ印刷される印刷画像を読み取る読取装置と、
     を備え、
     前記読取装置は、
     前記印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、前記結像レンズの前記視野の範囲内に配置される透過明視野照明装置、及び前記結像レンズの前記視野の範囲外に配置される透過暗視野照明装置が含まれる透過照明装置と、
     前記透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、
     1つ以上の第1プロセッサと、
     を備え、
     前記透過照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記透過明視野照明装置に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記透過暗視野照明装置に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、
     前記1つ以上の第1プロセッサは、前記透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、前記透過明視野照明装置及び前記透過暗視野照明装置のそれぞれを制御する印刷システム。
  26.  基材へ印刷される印刷画像を読み取り、前記印刷画像の読取データを生成するイメージセンサと、
     前記イメージセンサに対して印刷画像の光学像を結像させる結像レンズであり、照明光を直接入射させる照明装置が配置される範囲を表す視野が規定される結像レンズと、
     前記イメージセンサの受光面と対向する位置に配置される透過照明装置であり、光拡散部材と、出射光のうち前記光拡散部材へ入射させて前記結像レンズの前記視野の範囲内から出射させる比率と、出射光のうち前記光拡散部材へ入射させずに前記結像レンズの前記視野の範囲外から出射させる比率とを切り替える切替部材とを備え、
     前記透過照明装置へ適用される透過照明条件を設定する透過照明条件設定部と、
     1つ以上の第1プロセッサと、
     を備え、
     前記透過照明条件設定部は、前記読取データに対して実施される処理に応じて、前記結像レンズの前記視野の範囲内から出射させる透過明視野照明光に対して適用される透過明視野照明条件を設定し、かつ、前記結像レンズの前記視野の範囲外から出射させる透過暗視野照明光に対して適用される透過暗視野照明条件を設定し、
     前記1つ以上の第1プロセッサは、前記透過照明条件設定部を用いて設定される透過照明条件に応じて、前記透過明視野照明光及び前記透過暗視野照明光のそれぞれを制御する読取装置。
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