JPH085193B2

JPH085193B2 - ワイヤドットプリンタのワイヤストローク計測装置

Info

Publication number: JPH085193B2
Application number: JP32612187A
Authority: JP
Inventors: 真司神田; 次人丸山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH01165455A

Description

【発明の詳細な説明】概要ワイヤドットプリンタのワイヤストローク計測装置に
関し、ピン列が２段に配置されたワイヤドットプリンタのワ
イヤストロークを自動的に計測できるワイヤドットプリ
ンタのワイヤストローク計測装置を提供することを目的
とし、１段目ピン列及び第２段目ピン列を有するワイヤドッ
トプリンタのワイヤストローク計測装置において、１段
目ピン列と２段目ピン列との間に半透明薄板を設け、前
記薄板の一方の側に第１照明装置と１段目ピン列を撮影
する第１カメラを設け、前記薄板の他方の側に第２照明
装置と２段目ピン列を撮影する第２カメラを設けると共
に、第１及び第２カメラを濃淡画像処理装置に接続し、
計算機により前記第１及び第２照明装置、第１及び第２
カメラ、及び濃淡画像処理装置の制御を行なうように構
成する。

産業上の利用分野本発明はワイヤドットプリンタのワイヤストローク計
測装置に関する。

ワイヤドットプリンタは複数の細いワイヤを有するプ
リンタヘッドで印字用紙とインクリボンを介してプラテ
ンを打撃し、印字用紙上に点群で文字図形を形成するも
のである。同時複写が可能であると共に印字用紙の種類
を選ばないためランニングコストが易く、OA機器やパソ
コンの出力装置として広く用いられている。ワイヤドッ
トプリンタの印字品質は、ワイヤのストローク（ワイヤ
の引込み位置と突出位置との間の距離）に大きく依存す
るため、プリンタヘッドの組立時においてワイヤが所定
の許容ストローク内まで伸びているか否かを計測する必
要がある。

従来の技術プリンタヘッドの構成については、従来は９ピンのプ
リンタヘッドが主に使用されていたが、印字品質の向上
のために現在は24ピンのプリンタヘッドが採用されてき
ている。９ピンのプリンタヘッドについては、ワイヤス
トロークの自動計測装置が現在使用されている。第９図
は９ピンプリンタヘッドのピン配置図を示しており、
（Ａ）が上面図、（Ｂ）が正面図である。第９図に示す
ように９ピンのプリンタヘッド１は、ピン２が一列に配
置されている。

そこで第10図の９ピンプリンタヘッドの測定原理図に
示すように、ピン２の下部より照明装置３により照明を
当て、ピンの上部からカメラ４でピン２を映すことによ
り、第９図（Ａ）の上面図に示すような画像が得られ
る。そしてこの画像を第11図に示す２値画像処理装置を
採用した９ピン用測定システムにより、第12図に示す手
順で処理し、ワイヤストロークの自動計測を行なってい
る。

第11図において、印字ヘッド１は治具５に取付けられ
ている。カメラ４からの映像信号は２値画像処理装置６
に入力され画像処理される。カメラ４のカメラ画像はモ
ニタ７によりモニタすることができる。２値画像処理装
置６にはパス８を介してCRT9、キーボード10、フロッピ
ディスク11が接続されている。さらにバス８にはパラレ
ルIO12を介してピンドライバー13が接続されており、ピ
ンドライバーによりプリンタヘッド１のピン２を順次駆
動するようになっている。

次に第12図のフローチャートを参照して上述した測定
システムの処理手順を説明する。第12図において、Ｈは
ハードウエアを用いる処理ステップを示しており、Ｓは
ソフトウエアを用いる処理ステップを示している。まず
ステップ101において、ピンドライバー13によりプリン
タヘッドを駆動して、所定のピン２のピン出しを行な
う。これをカメラ４により撮影し（ステップ102）、２
値画像処理装置６により２値化を行ない（ステップ10
3）、対象ピンの切出しを行なってから（ステップ10
4）、ピン先端の垂直座標H₁を検出する（ステップ10
5）。

次いでこのピンを退避させ（ステップ106）、この退
避したピンをカメラ４により撮影し（ステップ107）、
２値画像処理装置６により２値化を行ない（ステップ10
8）、ピン先端垂直座標H₂を検出する（ステップ109）。
次いでステップ110において、ピンストロークの計算、
すなわちΔＨ＝H₂−H₁の計算を行ない、ステップ111に
おいてピンストロークの良否判定を行なう。すなわち、
ピンストロークΔＨが所定範囲内にあれば合格とし、所
定範囲内にない場合には不合格としてドライバー等を使
用してピンの高さを調整する（ステップ112）。ステッ
プ101からステップ112までの処理を１ピンから９ピンま
で行ない、ピンストロークの自動計測を終了する。

発明が解決しようとする問題点しかし、上述したようなワイヤストローク計測システ
ムは、24ピンプリンタヘッドのワイヤストローク計測に
そのまま適用することはできない。24ピンのピン配置
は、第13図に示すように12ピンづつ２段に配置されてい
る。第13図（Ａ）はプリンタヘッド20の正面図であり、
（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は下面図をそれぞれ示してい
る。プリンタヘッド20は一直線上に並んだ12個のピン21
から構成される１段目ピン列22と２段目ピン列24との上
下２段に配置されている。

このため第10図のように下方より照明を当て、上方よ
りカメラ４で上段のピン列22を映すと、下段のピン列24
のピントが合わずぼやけた画像となり、下段ピン列24を
計測する際、正確にワイヤストロークを計測することが
できないという問題がある。また、上段のピンが出てい
ないときの画像は、下段ピンの影が影響して先端部がぼ
やけてしまうため、コントラストが十分にとれなくな
り、正確な計測を行なうことができない。その上従来の
計測システムは、画像の２値化まではハードウエアを用
いているが、その後のピンの切出し、ピン先端垂直座標
等の検出は、ソフトウエアで行なっているため、計測に
時間がかかるという問題がある。９ピンの場合はピン数
が少ないため、製造ラインで長しても対応できていた
が、24ピンになるとピン数が多いため、製造ラインでの
検査を行なうことができなくなる。

このような理由で現在24ピンのプリンタヘッドは、人
間が手動でワイヤストロークの計測を行なっているのが
実情である。しかし、人間が計測を行なう場合、時間が
かかるため全ピンについて計測ができないという問題が
あり、その上計測精度も余り良いものではない。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、ピン列が２段に配置されたワイ
ヤドットプリンタのワイヤストロークを自動的に計測で
きるワイヤドットプリンタのワイヤストローク計測装置
を提供することである。

問題点を解決するための手段第１図は本発明の測定原理図であり、第２図は第１図
のＡ矢視図である。プリンタヘッド20は１段目ピン列22
と第２段目ピン列24とを有しており、１段目ピン列22と
第２段目ピン列24との間に半透明薄板28を設ける。この
薄板28の一方の側に第１照明装置30と１段目ピン列を影
響する第１カメラ32を設け、薄板28の他方の側に第２照
明装置34と２段目ピン列を撮影する第２カメラ36を設け
る。

画像処理装置としては、画像差分、コンボリューショ
ン、水平方向投影分布（ヒストグラム）等をハードウエ
アを用い高速に実行できる濃淡画像処理装置を採用す
る。さらにパーソナルコンピュータ（以下パソコンと称
する）等の計算機により、第１及び第２照明装置30,3
4、第１及び第２カメラ32,36、及び濃淡画像処理装置を
制御するように構成する。図示の原理図においては、第
１照明装置30は上側照明30aと下側照明30bとに、又第２
照明装置34は上側照明34aと下側照明34bとに別れている
が、これは照明を均一にするためであり、本発明は照明
装置のこの構成に限定されるものではない。

作用 24ピンプリンタヘッド等の多ピンヘッドは、ピンが２
段に別れているため、１段目ピン列22のピン画像を取込
む場合は第１カメラ32を使用し、２段目ピン列24のピン
画像取込む場合は第２カメラ36を使用する。例えば、１
段目ピン列22の各ピン21の画像を取込む場合、照明の当
て方により次の２通りの方法がある（２段目ピン列24の
場合も同様）。

まず第１の方法は、第２照明装置34を用いた透過光に
よるものである。半透明薄板を使用せず透過光を用いる
と、上述したように２段目ピン列24の影の影響が出る。
この半透明薄板28を用いることにより、２段目ピン列24
の影の影響を排除できる上、照明光が半透明薄板28を通
過することにより、１段目ピン列22の背景光を均一にで
きるため、１段目ピン列22と背景光とのコントラストが
非常に向上する。半透明薄板28としては、例えば白色プ
ラスチック薄板を用いるようにする。これにより、取込
むピン画像は背景とのコントラストが非常に良いものと
なり、精度の良い計測が可能である。

第２の方法としては、第１照明装置30を使用した反射
光を利用するものである。半透明薄板28を第１ピン列22
と第２ピン列24との間に挿入することにより、上述した
第１の方法と同様に２段目ピン列24の影響を排除するこ
とができる。また、第１ピン列22の背景を均一光にする
ことができるので、コントラストの大きな画像が得られ
る。しかしこの方法は、ピンに直接光を当てるためピン
表面より鏡面反射が起こり、全体のコントラストを低下
させることになるため、上述した透過光を用いる第１の
方法よりは幾分劣ったものである。

このようにして取込んだ鮮明な画像は、第３図に示す
手順により処理される。第４図は第３図の手順で処理し
たときの画像の変化を示す模式図である。第３図のフロ
ーチャートにおいて、ステップ202においてピン出し画
像Ａを取込み、ステップ204においてピン退避画像Ｂを
取込む。次いでピン出し画像Ａとピン退避画像Ｂとの差
分Ａ−Ｂを取ることにより伸びたピンの部分を切出すこ
とができる（ステップ205）。これをある閾値で２値化
し（ステップ206）、孤立点除去等の処理を行なった
後、水平方向の投影分布（ヒストグラム）を取り（ステ
ップ207）、抽出点を読出す（ステップ208）。

次いでステップ209において、ある一定の閾値を設
け、水平方向画像数がその値を越えたところを端点H₁,H
₂として検出する。そしてこの端点H₁とH₂との差に１画
素当りの長さを掛けることによりワイヤストロークを計
測することができる。以上の処理を次々と24ピン行な
い、それぞれのワイヤストロークを計測し、その結果を
もとに良否判定を行ない（ステップ211）、不良の場合
にはステップ212において適宜ピンの位置を調整する。

実施例以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第５図は本発明実施例の24ピン測定システム構成図で
あり、第１図に示した原理図と同様にプリンタヘッド20
は治具（ヘッド取付台）26に取付けられている。プリン
タヘッド20は12個のピンから構成される１段目ピン列22
及び同じく12個のピンから構成される２段目ピン列24と
を有している。１段目ピン列22と２段目ピン列24との間
には白色プラスチック薄板等の半透明薄板28が治具27を
使用して設けられている。半透明薄板28の一方の側に
は、第１照明装置30と１段目ピン列22を撮影する第１カ
メラ32が設けられており、半透明薄板28の他方の側には
第２照明装置34と２段目ピン列24を撮影する第２カメラ
36が設けられている。

カメラ32,36の映像信号は濃淡画像プロセッサ40に入
力され、画像処理がなされる。カメラ32,36のカメラ画
像はモニタ42によりモニタすることができる。44はパソ
コンであり、バス46を介してCRT48、キーボード50、フ
ロッピーディスク52に接続されている。さらにパソコン
44のバス46には、パラレルIO（PIO）54を介して濃淡画
像プロセッサ40が接続されている。濃淡画像プロセッサ
40はPIO54を介してパソコン44により制御され、さらに
パソコンとの間でデータの読み書きを行なうことができ
るようになっている。カメラ32,36の切替は、濃淡画像
プロセッサ40を介してパソコン44により制御される。さ
らにパソコン44のバス46にはパラレルIO（PIO）56を介
してピンドライバー58及び照明装置30,34が接続されて
いる。この構成により、照明装置30,34の点灯及びプリ
ンタヘッド20のピンの出入れは、パソコン44によりPIO5
6を介して制御できるようになっている。

第６図は本発明の他の実施例による24ピン測定システ
ム構成図であり、この実施例においては濃淡画像プロセ
ッサ40をパソコン44のバス46に直結に構成することによ
り、第５図に示した実施例に比較してより高速にデータ
の読み書きをすることができる。第６図の他の構成は第
５図に示した実施例と同様なのでその説明を省略する。

第５図あるいは第６図に示した構成の装置を用い、第
３図に示した手順で計測処理を行なう。実際にワイヤス
トロークの計測を行なう場合、２値化を行なった後すぐ
に水平方向投影分布をとらず、例えば第７図に示すよう
に、２値化してから孤立点除去等の処理を行なった後、
微分処理を施して伸びたピンの輪郭部分のみの画像を抽
出する。これを再度２値化し孤立点除去等の処理を行な
った後、水平方向の投影分布をとるようにする。この水
平方向投影分布からピンストローク長を計算するが、そ
れぞれの端点H₁,H₂の算出に関して、例えばH₁の場合第
７図（Ｂ）に示すように端点付近はインパルス状のピー
クを取るので、一定の閾値を設けこの閾値がインパルス
を切断する座標P₁,P₂を検出する。ここで閾値は、第７
図（Ｂ）に示す０より大きい値にする必要がある。この
ようにして検出したP₁,P₂から、H₁＝，（P₁＋P₂）/2と
いう式を用い端点H₁を求めることができる。端点H₂も同
様にして求めることができる。

第８図は他のコンボリューションの処理手順を示して
おり、差分の２値化をして孤立点除去を行なった後、垂
直方向のみの微分処理を行なっている点が、第７図に示
した処理手順と相違する。通常の微分画像は対象物の輪
郭全体を抽出するが、ワイヤストロークの計測において
は、画像の垂直方向の輪郭のみが必要な情報であるた
め、垂直方向微分だけでも計測可能である。このように
垂直方向微分だけを行なうと水平投影分布をとったと
き、端点のみがインパルス状のピークとなる。通常の微
分処理を行なったときの水平投影分布は、第７図に示す
ように端点の間にも分布が存在するため、閾値をあまり
低く設定できない。このため、ピーク値にばらつきがあ
るとき、閾値が高すぎると、端点検出ができなくなるこ
とがある。これに対し、垂直方向微分時の投影分布は、
端点のピーク値部分しか分布が存在しないため閾値を、
ある程度低く設定しても良く、安定に端点が検出でき
る。

以上のようにして求めた端点の座標H₁,H₂の差をと
り、この差に１画素当りの長さを掛けることによりワイ
ヤストロークを求め、24ピン計測した後良否の判定を行
なう。

微分画像等のコンボリューション処理を行なう方法
は、第４図で示した２値化のみの方法に比べて処理が増
加するが、コンボリューション処理は濃淡画像プロセッ
サを用いてリアルタイムで行なわれるため時間のロスは
少ない。

発明の効果本発明は以上詳述したように構成したので、ピン列が
２段に配置されたプリンタヘッドのワイヤストロークを
自動的に高速で計測できるという効果を奏する。このた
め、24ピンのようにピン数の多いプリンタヘッドに対し
ても、全ピン自動計測ができるようになりプリンタヘッ
ドの信頼性が向上する。また常に均一な計測を行なうこ
とができるため、製品のばらつきを少なくできるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定原理図、第２図は第１図のＡ矢視図、第３図は本発明の処理手順を示すフローチャート、第４図は本発明の画像処理の一例を示す模式図、第５図は本発明実施例の24ピン測定システム構成図、第６図は本発明の他の実施例による24ピン測定システム
構成図、第７図はコンボリューションの処理手順を示す図であ
り、（Ａ）はフローチャート、（Ｂ）は処理手順模式図
をそれぞれ示している。第８図は他のコンボリューションの処理手順を示す図で
あり、（Ａ）はフローチャート、（Ｂ）は処理手順模式
図をそれぞれ示している。第９図は９ピンプリンタヘッドのピン配置図であり、
（Ａ）が上面図、（Ｂ）が正面図である。第10図は９ピンプリンタヘッドの測定原理図、第11図は９ピン用測定システム構成図、第12図は９ピン検査用フローチャート、第13図は24ピンプリンタヘッドのピン配置図であり、
（Ａ）が正面図、（Ｂ）が上面図、（Ｃ）が下面図をそ
れぞれ示している。 20……プリンタヘッド、21……ピン、 22……１段目ピン列、24……２段目ピン列、 28……半透明薄板、30……第１照明装置、 32……第１カメラ、34……第２照明装置、 36……第２カメラ、 40……濃淡画像プロセッサ、 44……パソコン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１段目ピン（22）列及び第２段目ピン列
（24）を有するワイヤドットプリンタのワイヤストロー
ク計測装置において、１段目ピン列（22）と２段目ピン列（24）との間に半透
明薄板（28）が介装されるように該半透明薄板（28）を
支持手段により支持し、前記薄板（28）の一方の側に第１照明装置（30）と１段
目ピン列を撮影する第１カメラ（32）を設け、前記薄板（28）の他方の側に第２照明装置（34）と２段
目ピン列を撮影する第２カメラ（36）を設けると共に、第１及び第２カメラ（32,36）を濃淡画像処理装置（4
0）に接続し、計算機（44）により前記第１及び第２照明装置（30,3
4）、第１及び第２カメラ（32,36）、及び濃淡画像処理
装置（40）の制御を行うことを特徴とするワイヤドット
プリンタのワイヤストローク計測装置。