CN102529409A - 不良记录元件检测设备及检测方法和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供不良记录元件检测设备及方法和图像形成设备。不良记录元件检测设备包括：图像信号获取装置，获取在第一方向上以读取间距WS读取图像记录设备记录的线状测试图案而获得的读取图像信号，图像记录设备具有包括多个记录元件的记录头和在垂直于第一方向的方向上引起记录介质与记录头之间的相对移动的介质输送装置；信号分解装置，在第一方向上从一端开始将读取像素编号0到n分配给读取图像信号，读取像素编号除以分析间距单位PS获得余数，将读取图像信号分解成每个余数的图像信号；波动信号计算装置，基于为每个余数预测的预测信号和每个余数的图像信号计算每个余数的波动信号；和识别装置，基于每个余数的波动信号识别不良记录元件。

Description

不良记录元件检测设备及检测方法和图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种用于根据具有多个记录元件的记录头(例如，喷墨头)所产生的测试图案记录结果来识别不良记录元件的检测技术、以及应用了该检测技术的图像形成技术。

背景技术

将图像记录在诸如记录纸的记录介质上的方法包括喷墨渲染方法，在该方法中，以使得墨滴着落在记录介质上的方式来根据图像信号从记录头喷射墨滴。使用这样的喷墨渲染系统的图像渲染设备的示例是全行头(full-line head)型图像渲染设备，在该设备中，喷射墨滴的喷射单元(多个喷嘴)被线性地布置成与记录介质的一侧的整个区域对应，并且在与喷射单元垂直的方向上输送记录介质，以便能够将图像记录在记录介质的整个区域上。由于全行头型图像渲染设备能够通过输送记录介质而不移动喷射单元来将图像渲染在记录介质的整个区域上，因此，全行头型图像渲染设备适合于提高记录速度。

然而，对于全行头图像渲染设备，记录在记录介质上的实际点位置由于各种原因(诸如，构成喷射单元的记录元件(喷嘴)的制造差异、老化等)而偏离理想点位置可能引起记录位置误差(着落位置误差)。结果，产生了在记录介质上所记录的图像中出现条纹伪影的问题。除了由于这样的记录位置误差而引起的伪影外，还存在由于记录元件的故障(诸如，未喷射液滴(不喷射)的异常、喷射量异常和喷射形状异常(喷溅))而在记录介质上的记录图像中出现条纹伪影的现象。这样的引起记录质量下降的记录元件被统称为“不良喷射喷嘴”或“不良记录元件”。

由于全行型记录头的长度等于记录纸的宽度，例如，当记录分辨率是1200 DPI时，因此，能够容纳纸张宽度类似于菊半裁(halfKiku size，636mm×469mm)的纸张宽度的记录纸的设备的记录元件总计为约30,000个喷嘴/墨水。对于如此大量的记录元件，在不同时刻都可能出现不良喷射喷嘴。更具体地，喷嘴可能在制造记录头时变得不良，喷嘴可能由于老化而变得不良，喷嘴可能在维修期间(当由维修引起时，通常通过下一次维修而将喷嘴恢复为正常喷嘴)变得不良，并且记录元件可能通过连续打印而中途变为不良喷射喷嘴。

已知如下技术：当出现不良喷射喷嘴时，停止使用不良喷射喷嘴(喷射停止)，并且使用其他周围的能够正常喷射的喷嘴来校正图像。当应用这样的校正技术时，需要准确地识别不良喷射喷嘴。

作为用于识别不良喷射喷嘴的技术，日本专利申请公开第2004-009474号、日本专利申请公开第2006-069027号以及日本专利申请公开第2007-054970号描述了如下识别不良喷射喷嘴的方法：通过打印以检测不良喷射喷嘴为目的的预定测试图案、利用图像读取设备读取打印结果并且分析所获得的读取图像数据。

日本专利申请公开第2004-009474号公开了使用1开N关(1-onN-off)检测测试图案的构造。读取设备(扫描仪)具有等于或高于打印分辨率的分辨率，并且二值化读取结果并检测不喷射喷嘴。

另外，日本专利申请公开第2006-069027号公开了如下技术：基于测试图案当中的单个关注行的读取结果的平均值和该关注行左右m行的读取结果的平均值，来检测不良喷嘴位置。在这种情况下，假设图像读取单元的读取分辨率有利地为行头(line head)的分辨率的n倍(其中，n是等于或大于2的自然数)。

如上所述，日本专利申请公开第2004-009474号和日本专利申请公开第2006-069027号这两者都未公开解决使用分辨率比行头的分辨率低的读取设备的问题的检测技术。

鉴于该问题，日本专利申请公开第2007-054970号公开了一种包括使用以比记录头的分辨率更低的分辨率进行读取的扫描仪、并且对所读取的数据进行内插以检测不良喷嘴的技术。

然而，日本专利申请公开第2007-054970号中所述的技术具有如下问题：由于在测试图案上由点形成的线的宽度不满足采样定理的条件下在线位置处仍有一定量的误差(由点形成的线轮廓(lineprofile)的估计误差)，因此，精度不够高。

发明内容

已考虑到这样的状况而作出了本发明，并且本发明的一个目的在于提供如下不良记录元件检测设备、不良记录元件检测方法和图像形成设备：其使用分辨率比记录头的分辨率低的读取设备(扫描仪)，以便基于简单操作而精确地识别不良记录元件。

为了达到上述目的，本发明的一个方面提供了一种不良记录元件检测设备，其包括：图像信号获取装置，获取通过在第一方向上以读取间距WS读取由图像记录设备记录的线状测试图案而获得的读取图像信号，其中图像记录设备具有：记录头，其中，多个记录元件被排列成使得当多个记录元件投影在平行于第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；以及介质输送装置，其在垂直于第一方向的方向上引起记录介质与记录头之间的相对移动，该测试图案是通过操作与投影记录元件当中每个检测间距单位PP的投影记录元件对应的记录元件而记录的；信号分解装置，其在第一方向上从一端开始顺序地将读取像素编号0至n(其中，n是自然数)分配给所获取的读取图像信号，将读取像素编号除以分析间距单位PS以获得余数，并且将读取图像信号分解成所获得的每个余数的图像信号；波动信号计算装置，其基于针对每个余数所预测的预测信号和每个余数的图像信号，计算每个余数的波动信号；以及识别装置，其基于每个余数的波动信号，识别多个记录元件当中的不良记录元件，其中，以使得利用T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|而获得的周期T等于或超过预先设置的分析最小周期的方式设置分析间距单位PS的值。

根据本发明的该方面，对于通过以间距WS读取线状测试图案而获得的读取图像信号，从一端开始顺序地将读取像素编号0至n(其中，n是自然数)分配给读取图像信号，将读取像素编号除以分析间距单位PS以获得余数，将读取图像信号分解成所获得的每个余数的图像信号，基于针对每个余数所预测的预测信号和每个余数的图像信号计算每个余数的波动信号，并且以将分析间距单位PS的值设置成使得利用T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|而获得的周期T等于或超过预先设置的分析最小周期的方式来基于每个余数的波动信号识别多个记录元件当中的不良记录元件，其中，所述线状测试图案是通过以记录间距WP操作记录元件当中间隔为检测单位PP的记录元件而记录的。因此，可以基于简单技术精确识别不良记录元件。

期望地，分析最小周期为三。

根据本发明的该方面，可以适当地识别不良记录元件。

期望地，波动信号计算装置基于每个余数的图像信号生成针对每个余数而预测的预测信号，并且基于所生成的针对每个余数而预测的预测信号与每个余数的图像信号之间的差，计算每个余数的波动信号。

根据本发明的该方面，可以通过简单操作识别不良记录元件。

期望地，波动信号计算装置基于每个余数的图像信号生成针对每个余数而预测的预测信号，并且基于所生成的针对每个余数而预测的预测信号与每个余数的图像信号之间的差，计算每个余数的波动信号。

根据本发明的该方面，可以适当地识别不良记录元件。

期望地，识别装置基于各个余数的波动信号当中受噪声影响最小的波动信号，来识别不良记录元件。

根据本发明的该方面，可以适当地识别不良记录元件。

为了达到上述目的，本发明的另一方面提供了一种图像形成设备，其包括：如本发明的上述方面中任一个方面所限定的不良记录元件检测设备；记录头，其中，多个记录元件排列成使得当多个记录元件投影在平行于第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；介质输送装置，其在垂直于第一方向的方向上引起记录介质与记录头之间的相对移动；第一记录控制装置，其操作与投影记录元件当中每个检测单位PP的投影记录元件对应的记录元件，以记录线状测试图案；测试图案读取装置，其读取线状测试图案并将其转换成读取图像信号，该读取图像信号是在第一方向上以读取间距WS读取的；存储装置，其存储识别出的不良记录元件的相关信息；图像校正装置，其停止所识别出的不良记录元件的记录操作，并且通过使用不良记录元件之外的记录元件补偿不良记录元件的记录缺陷来校正图像数据，以记录目标图像；以及第二记录控制装置，其根据已被图像校正装置校正了的图像数据，来控制不良记录元件之外的记录元件的记录操作，以执行图像记录。

根据本发明的该方面，将所识别出的不良记录元件的相关信息存储在存储装置中，停止所识别出的不良记录元件的记录操作，通过使用不良记录元件之外的记录元件补偿不良记录元件的记录缺陷来校正图像数据以记录目标图像，并且根据已被图像校正装置校正了的图像数据控制不良记录元件之外的记录元件的记录操作来执行图像记录。因此，可以基于简单操作精确识别不良记录元件，并且可以由不良记录元件之外的记录元件执行图像记录。可以以单个单元或分立单元实现第一记录控制装置和第二记录控制装置。

期望地，WS大于WP。

根据本发明的该方面，即使测试图案读取装置的读取分辨率低于多个记录头的记录分辨率，也可以适当地识别不良记录元件。

期望地，测试图案的线宽度在从WS的0.5倍到WS的2倍的范围内。

根据本发明的该方面，可以适当地识别不良记录元件。

期望地，记录元件具有喷墨喷嘴，并且不良记录元件基于显著位置误差、不喷射和显著喷射量误差中的至少一个。

根据本发明的该方面，可以使用喷墨喷嘴的记录元件，并且可以识别显著位置误差、不喷射和显著喷射量误差中的至少一个缺陷。

期望地，测试图案读取装置是其中在第一方向上以读取间距WS排列有多个读取像素的线传感器(line sensor)。

根据本发明的该方面，可以在较短的时间段内读取测试图案，并且将其转换成读取图像信号。

为了达到上述目的，本发明的另一方面提供了一种不良记录元件检测方法，其包括以下步骤：获取通过在第一方向上以读取间距WS读取由图像记录设备记录的线状测试图案而获得的读取图像信号，其中该图像记录设备具有：记录头，其中，多个记录元件排列成使得当多个记录元件投影在平行于第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；以及介质输送装置，其在垂直于第一方向的方向上引起记录介质与记录头之间的相对移动，该测试图案是通过操作与投影记录元件当中每个检测单位PP的投影记录元件对应的记录元件而记录的；在第一方向上从一端开始顺序地将读取像素编号0至n(其中，n为自然数)分配给所获取的读取图像信号，将读取像素编号除以分析间距单位PS以获得余数，并且将读取图像信号分解成所获得的每个余数的图像信号；基于针对每个余数而预测的预测信号和每个余数的图像信号计算每个余数的波动信号；以及基于每个余数的波动信号识别多个记录元件当中的不良记录元件，其中，以使得利用T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|所获得的周期T等于或超过预先设置的分析最小周期的方式设置分析间距单位PS的值。

根据本发明，即使当分辨率低于记录头的分辨率的读取装置时，也可以通过简单操作精确识别不良记录元件。

附图说明

以下将参照附图说明本发明的优选实施例以及本发明的其他目的和益处，在附图中，类似的附图标记在全部附图中标明相同或类似的部件，并且其中：

图1A至图1C是示意性地描述从喷嘴喷射的墨滴在记录介质上的着落位置偏离理想着落位置的状态的示意图；

图2是示出喷墨记录设备的图像校正处理的示例的流程图；

图3是与不良喷射喷嘴的检测和输入图像数据的校正相关的系统的功能框图；

图4是示出检测并校正不良喷射喷嘴的系统中打印纸的布局的示意图；

图5是示出记录在记录纸上的测试图案的基本形式的示意图；

图6是示出测试图案的具体示例的示意图；

图7是当读取分辨率被设置为1200DPI时测试图案的读取图像的概念图；

图8是当读取分辨率被设置为500DPI时测试图案的读取图像的概念图；

图9是示意性地表示喷嘴、线和读取像素之间的关系的示意图；

图10A至图10E是示出图9中所示的各个读取像素的轮廓的图表；

图11是示意性地表示当存在着落位置误差时的喷嘴、线和读取像素之间的关系的示意图；

图12A至图12E是示出图11中所示的各个读取像素的轮廓的图表；

图13A至图13C是示意性地表示当ΔP为负时喷嘴、线和读取像素之间的关系的示意图；

图14A至图14C是示意性地表示当ΔP为正时喷嘴、线和读取像素之间的关系的示意图；

图15A和图15B是示出线和读取像素的相对位置的示意图；

图16A和图16B是示出检测单元与分析单元的各个组合的间距差和周期的表格；

图17A和图17B是示出检测单元与分析单元的各个组合的间距差和周期的表格；

图18是示出线块(line block)的读取图像轮廓的示例的曲线图；

图19是示出每个MOD系列的轮廓Isq的曲线图；

图20是示出每个MOD系列的波动信号IHsq的曲线图；

图21是表示各个读取像素、读取像素束(cluster)和读取像素轮廓的示意图；

图22是示出用于检测不良喷射喷嘴的处理流程的流程图；

图23是描述从读取图像检测用于进行线位置识别的基准位置的方法的示意图；

图24是示出基于基准位置剪切(clip)喷嘴的线块的示意图；

图25是根据本发明一个实施例的喷墨记录设备的总体构造图；

图26A和图26B是示出喷墨头的构造示例的平面透视图；

图27A和图27B是示出通过将多个头模块耦接在一起而构造的喷墨头的示例的示意图；

图28是沿图26A和图26B中的线28-28所取的截面图；

图29是示出喷墨记录设备的控制系统的构造的框图；以及

图30是示出根据一个实施例的图像打印的流程的流程图。

具体实施方式

着落位置误差的描述

首先，将着落位置(记录位置)误差作为不良喷射喷嘴的示例进行描述。图1A至图1C是示意性地描述从喷嘴喷射的墨滴在记录介质上的着落位置偏离理想着落位置的状态的示意图。图1A是示出头50的多个喷嘴51的线对准(line alignment)的平面图。图1B是从横向观察从喷嘴51向记录纸(记录介质)16喷射墨滴的状态的示意图。图中的箭头A示意性地示出从各喷嘴51喷射墨滴的方向。图1C是示出由从喷嘴51喷射的墨滴形成在记录纸16上的测试图案102的示例的示意图，其中，理想着落位置(附图标记104)由虚线表示，并且实际着落位置(附图标记102)由黑色实线表示。

此外，尽管图1A和图1B示出其中将多个喷嘴51布置成单行的头50以简化图示，但是显而易见的是，本发明还可以应用于二维布置多个喷嘴的矩阵头。换言之，由于考虑到在主扫描方向上正交投影在直线上的实质上的单行喷嘴，可以将二维布置的喷嘴组认为与单行的喷嘴基本相同。

如图1A至图1C所示，头50的多个喷嘴51包括展示正常喷射特性的正常喷嘴以及其中喷射墨滴的飞行轨迹过分偏离原始轨迹的不良喷射喷嘴。由从不良喷射喷嘴喷射并且着落在记录纸16上的墨滴形成的线状点图案(测试图案)102偏离理想着落位置104，并且造成图像质量的劣化。

在作为高速记录技术的单遍(single-pass)记录系统中，与记录纸16的纸张宽度对应的喷嘴可总计为几万个/墨水，并且在全色记录中，记录元件的数量进一步乘以墨水颜色(例如，包括青色、品红色、黄色和黑色这四种颜色)的数量。图2中示出了具有大量记录元件的单遍记录系统喷墨记录设备(图像形成设备)中的基本操作过程。图2示出了如下图像校正处理的示例：其中从多个记录元件中检测出不良记录元件(不良喷射喷嘴)并且通过其他正常记录元件校正由于不良记录元件引起的渲染缺陷。

首先，为了掌握每个喷嘴的喷射特性，如图1A至1C，从各个喷嘴51向记录纸16排出墨滴，从而将测试图案102打印在记录纸16上(图2中的S10)。

诸如设置在喷墨记录设备或外部扫描仪(机外(off-line)扫描仪)中的成像单元(机内(in-line)传感器)的图像读取设备读取该测试图案102，并且产生表示测试图案102的记录结果的电子图像数据(读取图像数据)。作为根据预定检测算法对读取图像数据进行分析的结果，确定了不喷射喷嘴的位置和与测试图案102的理想着落位置104的着落位置误差。此时，将具有等于或超过预定值(定义预定允许范围的值)的过大位置误差的喷嘴或不喷射喷嘴检测并识别为不良喷射喷嘴(S12)。稍后将描述检测不良喷射喷嘴的具体流程(图22)。

对以这种方式识别出的不良喷射喷嘴进行掩蔽，并且将该不良喷射喷嘴看作是在图像形成期间不喷射墨滴的不喷射喷嘴(在记录时不使用的不喷射喷嘴)(S14)。另外，通过可以利用从其他喷射喷嘴(例如，相邻喷嘴)喷射的墨滴来补偿由不喷射喷嘴(停止喷射的喷嘴)引起的渲染缺陷的图像处理，来校正输入图像数据(S16)。基于校正后的输入图像数据，在记录纸16上以良好质量记录期望图像。

接下来，将描述包括不良喷射喷嘴的检测和输入图像数据的校正的一系列处理的流程。图3是与不良喷射喷嘴的检测处理和输入图像数据的校正处理相关的系统的功能框图。

在颜色转换单元110处对打印对象的打印图像数据进行预定颜色转换，从而获得对应于记录墨水(在本示例中，为CMYK墨水)的每种颜色分离的图像数据。将以此方式获得的每滴墨水的彩色图像数据从颜色转换单元110发送到不喷射喷嘴校正图像处理单元112。

不良喷射校正确定单元122全面获取不良喷嘴校正信息，并且根据图像位置(图像点位置)与喷嘴位置的对应关系，识别校正图像位置，其中，该校正图像位置是图像上在正常情况下由不良喷射喷嘴记录的点的位置。在这种关系中，本文中所使用的“位置”是指根据记录头的喷嘴排列方向(主扫描方向)的位置。

不良喷射喷嘴不能适当地记录校正图像位置处的图像部分。因此，不良喷射校正确定单元122将与不良喷射喷嘴对应的校正图像位置处的部分的记录信息分配给不良喷射喷嘴的包括不良喷射喷嘴两侧的喷嘴的单个相邻正常喷嘴或多个邻近正常喷嘴。本文中所使用的“分配与不良喷射喷嘴对应的记录信息”是指如下数据处理(校正)：其用于使墨水从其他(一个或多个)喷嘴喷射，以使得通过从其他喷嘴喷射墨水来补偿对在校正图像位置处对应于不良喷射喷嘴的一部分的记录。此外，不良喷射校正确定单元122根据记录特性校正以此方式所分配的图像信息。

此外，不良喷射校正确定单元122将来自图像分析单元124的信息(图像位置信息数据)与来自不良喷射喷嘴确定单元130的不良喷射喷嘴信息进行比较，并且创建仅用于由不良喷射喷嘴记录的图像部分的校正信息。此时，通过参考由校正信息设置单元120提供的表示校正必要性的数据(例如，表示设置在打印图像上的校正区域的数据和表示由头50的打印单元设置的校正区域(每个喷嘴)的数据)，不良喷射校正确定单元122还能够以更复杂的方式创建仅用于高必要性区域的校正信息。以此方式创建的校正信息被从不良喷射校正确定单元122发送到不喷射喷嘴校正图像处理单元112。

不喷射喷嘴校正图像处理单元112基于从不良喷射校正确定单元122发送的与不良喷射喷嘴相关的校正信息对由颜色转换单元110发送的图像数据进行校正。反映不良喷射喷嘴的不喷射信息的、校正后的图像数据被从不喷射喷嘴校正图像处理单元112发送到半色调处理单元114。

半色调处理单元114对从不喷射喷嘴校正图像处理单元112发送的图像数据执行半色调处理，并且生成用于驱动头50的多值图像数据。此时，执行半色调处理，以使得所生成的多值图像数据(记录头驱动多值)小于图像灰度值(换言之，使得图像灰度值＞记录头驱动多值为真)。

经过了半色调处理的图像数据被从半色调处理单元114发送到图像存储器116。另外，发送到图像存储器116的、经过了半色调处理的图像数据还被发送到图像分析单元124。经过了半色调处理的图像数据被存储在图像存储器116中。同时，图像分析单元124分析经过了半色调处理的图像数据，并且生成与存在图像信息的位置(图像位置)和不存在图像信息的位置相关的信息(图像位置信息数据)。以此方式生成的图像位置信息数据被从图像分析单元124发送到不良喷射校正确定单元122，并且由不良喷射校正确定单元122用于生成与不良喷射喷嘴对应的校正信息。

经过了半色调处理的图像数据(半色调图像数据)还被从图像存储器116发送到测试图案合成单元118。

测试图案合成单元118将从图像存储器116发送的半色调图像数据与关于测试图案的图像数据(测试图案图像数据)进行合成。合成后的图像数据被发送到头驱动器128。尽管稍后将描述细节，但是测试图案是指为了检测不良喷射喷嘴而由每个喷嘴形成在记录纸上的点图案。测试图案合成单元118对测试图案图像数据和半色调数据进行合成，以使得测试图案打印在记录纸的边缘上。

通过对半色调图像数据和测试图案图像数据进行合成而获得的图像数据被从测试图案合成单元118发送到头驱动器128。头驱动器128基于从测试图案合成单元118发送的图像数据驱动头50，并且将期望图像和测试图案记录到记录纸上。以此方式，使用从各喷嘴喷射的墨滴来形成分别对应于各喷嘴的多个测试图案的图案形成装置(部件)被构造为包括测试图案合成单元118和头驱动器128。

已记录有图像和测试图案的记录纸被沿着纸张输送路径(请参照图3中的箭头B)向排纸单元发送。此时，安装在纸张输送路径中间的测试图案读取单元(图像读取装置)136读取记录在记录纸上的测试图案并生成测试图案读取图像的数据。

作为测试图案读取单元136，例如，使用了彩色CCD行传感器，其包括具有RGB三种滤色器的特定颜色光电元件(像素)阵列并且能够以RGB颜色分离地读取彩色图像。测试图案读取单元136对在头50的纵向(喷嘴行方向、主扫描方向、X方向)上以预定读取像素间距形成有测试图案102的记录纸16进行读取，并且基于读取像素间距获取测试图案读取图像数据。测试图案读取图像数据被从测试图案读取单元136发送到不良喷射喷嘴检测单元132。

这里，测试图案读取单元136可以不是线传感器。例如，即使具有比记录纸的宽度小的读取宽度，测试图案读取单元136也可以被构造为在XY方向上扫描记录有测试图案的记录纸时读取测试图案。

不良喷射喷嘴检测单元132根据从测试图案读取单元136发送的测试图案读取图像的数据来检测不良喷射喷嘴(包括喷射的墨滴在记录纸上的着落位置误差大于预定值的不良喷嘴、具有体积缺陷的不良喷嘴、和不喷射墨滴的不喷射喷嘴)。关于检测到的不良喷射喷嘴的信息数据(不良喷射喷嘴信息)被从不良喷射喷嘴检测单元132发送到不良喷射喷嘴确定单元130。

不良喷射喷嘴确定单元130包括未示出的存储器，该存储器能够以预定次数存储从不良喷射喷嘴检测单元132发送的不良喷射喷嘴信息。不良喷射喷嘴确定单元130参考存储在存储器中的先前的不良喷射喷嘴信息，并且基于喷嘴先前是否被检测为不良喷射喷嘴达预定次数或更多次数来确定不良喷射喷嘴。另外，当先前已经将喷嘴确定为非不良喷射喷嘴的正常喷嘴达预定次数或更多次数时，即使直到当时已将该喷嘴看作不良喷射喷嘴，也会改变对该喷嘴的看法，并且修改不良喷射喷嘴信息，以使得该喷嘴现在被看作正常喷嘴。

以此方式所确定的不良喷射喷嘴信息被从不良喷射喷嘴确定单元130发送到头驱动器128和不良喷射校正确定单元122。另外，当满足预定条件时(例如，在打印预定页数后、在JOB后、在用户指示时等)，也将所确定的不良喷射喷嘴信息从不良喷射喷嘴确定单元130发送到不良喷嘴信息累积单元126。

基于从不良喷射喷嘴确定单元130发送的不良喷射喷嘴信息，头驱动器128停止驱动对应于不良喷射喷嘴的喷嘴。

而且，发送到不良喷嘴信息累积单元126的不良喷射喷嘴信息累积并存储在不良喷嘴信息累积单元126中，并且用作关于不良喷射喷嘴的统计信息。此外，累积在不良喷嘴信息累积单元126中的不良喷射喷嘴信息作为初始不良喷嘴信息以适当定时被发送到不良喷射喷嘴确定单元130。本文中所使用的初始不良喷嘴信息是指表示哪个喷嘴(对应于CMYK墨水)是不良喷嘴的信息。在头出厂时的检查信息被设置为初始不良喷嘴信息的初始值。初始不良喷嘴信息以特定频率基于累积在不良喷嘴信息累积单元126中的不良喷射喷嘴信息及时地进行更新。不良喷射喷嘴确定单元130在打印开始时或另一时刻将初始不良喷嘴信息当中的所需量的不良喷射喷嘴信息存储在未示出的存储器中，并且使用不良喷射喷嘴信息来确定不良喷射喷嘴。

不良喷射校正确定单元122根据从不良喷射喷嘴确定单元130发送的不良喷射喷嘴信息生成关于要校正的图像部分(由不良喷射喷嘴记录的图像部分)的校正信息，并且将该校正信息发送到不喷射喷嘴校正图像处理单元112。

另外，不良喷射校正确定单元122将以此方式所生成的校正信息与前一校正信息进行比较，以确定是否新出现了不良喷射喷嘴(有利地，预定数量或更多的不良喷射喷嘴)并且校正信息是否已增加。当发现校正信息已增加时，从不良喷射校正确定单元122向不良喷射检测显示单元134发送预定指令。

已接收到预定指令的不良喷射检测显示单元134执行使通过新不良喷射喷嘴进行了记录的不良喷射印刷品(也就是说，在未对新不良喷射喷嘴执行校正的情况下打印出的印刷品)可识别的处理。具体地，不良喷射检测显示单元134将标签放在从已被检测到缺陷的打印纸到已被执行校正并要开始打印的打印纸等的范围内的打印纸(记录纸)上。另外，当在对新不良喷射喷嘴执行了校正后进行打印时(在基于已执行了校正后的图像数据(半色调图像数据)进行打印时)，从不良喷射校正确定单元122向不良喷射检测显示单元134发送指令信号，以使得上述的预定指令无效，并且不良喷射检测显示单元134执行正常操作(正常显示)。

基于上述一系列处理流程，适当地执行了不良喷射喷嘴的检测和输入图像数据的校正。此外，根据头50的稳定性，可以采用仅在开始打印时对第一预定数量的记录纸执行(使用机外扫描仪的构造也是可能的)上述检测和校正的构造、或者仅当用户指示时执行上述检测和校正的构造。

打印布局的描述

接下来，将描述记录纸16上的打印布局的示例。图4是示出检测并校正不良喷射喷嘴的系统中打印纸上的布局。图4的上侧表示记录纸16的前端侧(tip side)，并且在图4中自下向上(在由箭头C表示的输送方向上)输送记录纸16。例如，在记录纸16固定于未示出的鼓的外围表面上并且通过鼓的旋转来输送记录纸16的鼓输送系统的情况下，采用记录纸16的前端部分被设置在鼓上的夹持器保持的构造。

记录纸16被分成设置在纸的前端的检测驱动波形区域150和正常驱动波形区域152。检测驱动波形区域150包括打印有上述的测试图案102的测试图案区154和空白区154，并且正常驱动波形区域152被构造为包括用于打印期望图像的用户区158。

设置在测试图案区154与用户区158之间的空白区156是用于从测试图案打印切换到普通打印的过渡间隔。基于记录纸16的输送速度的切换所需的区域被确保为空白区156。具体地，当使用特殊驱动波形信号在测试图案区154中形成测试图案时，确保了与从特殊驱动波形信号切换为普通驱动波形信号所需的时间段对应的空白区。作为空白区156，有利地设置相对于记录纸16的输送方向C至少对应于头50的喷嘴区160的区域。此外，使用用于打印测试图案102的特殊驱动波形信号来使得更容易区分不良喷射喷嘴和正常喷射喷嘴。还可以特别地设计并使用驱动波形信号，该驱动波形信号放大位置误差或促进不良喷射喷嘴起不喷射喷嘴的作用的驱动波形信号。

测试图案的描述

接下来，将描述测试图案的具体示例。图5是示出记录在记录纸(记录介质)上的测试图案的基本形式的示意图。图6是示出测试图案的具体示例的示意图，并且该图表示包括基准位置检测条的测试图案。此外，图5和图6提供了打印有测试图案102的记录纸16的端部的放大图。

通过相对于记录头输送记录纸16并以某一间隔驱动记录头的多个喷嘴，在记录纸16上创建线状测试图案102的基本部分。换言之，按每一喷嘴块喷射墨滴以形成线状测试图案102，并且通过在输送记录纸16的同时顺序地改变喷射墨滴的喷嘴块，以如图5所示的交错图案形成测试图案102，其中，每个喷嘴块是由记录头的多个喷嘴当中具有预定间隔的喷嘴组构造成的。

图5中所示的测试图案102是所谓的“1开n关”线状图案。当在喷嘴排列的x方向上的一端开始顺序地为单行头中构成基本沿着纸张宽度方向(x方向)排列的单行喷嘴(通过正交投影而获得实质上的一行喷嘴)的各喷嘴的排列分配喷嘴编号时，可以通过根据喷嘴编号除以等于或大于2的整数“A”而得到的余数“B”(B＝0，1，…，A-1)对同时喷射的喷嘴组进行分组、改变具有喷嘴编号AN+0，AN+1，…，AN+B(其中，N为等于或大于0的整数)的每组的喷射定时、以及形成由来自每个喷嘴的连续墨滴构成的线组，获得诸如图5所示的图案的1开2关线图案。

图5示出“1开11关”的示例(A＝12，B＝0至11)。尽管在本实施例中例示了A＝12，但一般对于AN+B(B＝0，1，…，A-1)，A为等于或大于2的整数也是可应用的。

通过使用这样的1开n关测试图案，相邻线在每个线块内不重叠，并且可以分别针对与其他喷嘴能够区分开的全部喷嘴形成独立(喷嘴特定的)线。由于构成测试图案102的每条线均对应于来自每个喷嘴的墨水喷射，因此通过确定是否适当地形成了每条线，就可以确定是否从相应喷嘴适当地喷射了墨滴。

此外，除了上述所谓的“1开n关”线图案外，测试图案可以包括其他图案，诸如其他线块(例如，用于线块之间的位置误差验证的块)、将线块分离的水平线(分割线)、图6中所示的基准位置检测条106a和106b等。

在本实施例中，具体地，如图6所示，基准位置检测条106a和106b分别记录在测试图案102的上方和下方。如稍后将描述的，基准位置检测条106a和106b成为测试图案102的位置检测的基准。

在具有用于不同墨水颜色的多个头的喷墨打印设备的情况下，针对对应于每种墨水颜色的头(例如，对应于CMYK的各种颜色的头)形成相同的线图案。

然而，由于限制了记录纸上16上的非图像部分(图4所示的包括测试图案区154和空白区156的空白部分)的区域，因此，全部彩色头和全部喷嘴的线图案(测试图)不能总是形成在单张记录纸16上。在这种情况下，测试图案形成在多张记录纸上。

测试图案读取图像的描述

图7是当打印设备的分辨率被设置为1200 DPI(点/英寸)时的测试图案读取图像的概念图。在图7所示的读取图像中，每个线状图案在纵向(Y方向、副扫描方向、纸输送方向)上的长度在100 DPI的情况下对应于4个像素，以及在1200 DPI的情况下对应于48个像素。

图8是当读取分辨率(X方向)被设置为500 DPI时的测试图案读取图像的概念图。从图8中显而易见，在读取分辨率为500 DPI时，测试图案102的读取图像的每条线变得模糊，并且使得难以识别区分轮廓。

尽管高分辨率读取图像使得能够通过明确地检测每条线的位置或宽度来识别不良喷射喷嘴，但是低分辨率读取图像导致模糊轮廓，并且使得难以简单地识别每条线的位置或宽度。然而，对于高分辨率图像读取设备(扫描仪)，设备本身非常昂贵。因此，从成本节约的观点，期望提供一种使得能够使用低分辨率图像读取设备识别不良喷射喷嘴的方法。

考虑到以上，以下将描述根据低分辨率读取图像精确地识别不良喷射喷嘴的方法的示例。

在以下描述中，将当在一个方向(X方向)上剪切读取图像时的图像浓度(灰度级、对比浓度)分布称为轮廓。轮廓不一定表示仅单个像素的浓度(灰度级)分布，并且例如，可以采用使用了Y方向上的平均的浓度(灰度级)的X方向浓度(灰度级)分布作为轮廓。

检测不良喷射喷嘴的原理

图9是示意性地示出当利用测试图案读取单元136读取由头50的喷嘴51当中的预定喷嘴51形成的每条线103时，喷嘴51、线103和测试图案读取单元136的各个读取像素138之间的关系的示意图。

这里，如果由于喷嘴51的排列而导致的在X方向上的记录像素间距(定义X方向打印分辨率的间距，打印像素尺寸)由WP[μm]表示，线103的检测单位(检测间距的数量、打印像素的数量)由PP表示，其中，线103的检测单位是包括在X方向上连续排列并群集在一起以形成检测单位的预定数量的打印像素的一行像素，读取像素138在X方向上的读取像素间距(读取像素尺寸)由WS[μm]表示，并且分析单位(分析间距的数量、读取像素的数量)由PS表示，该分析单位是包括在X方向上连续排列并群集在一起以形成分析单位的预定数量的读取像素138的一行像素，则检测间距LP可以表达为LP＝PP×WP[μm]，并且分析间距LS可以表达为LS＝PS×WS[μm]。另外，检测间距LP与分析间距LS之间的间距差ΔP可以表达为ΔP＝LS-LP[μm]。

此外，在此情况下，使用了分辨率比记录分辨率低的扫描仪(测试图案读取单元136)，并且读取像素间距WS大于记录像素间距WP(WS＞WP)。

图9示出了ΔP＝0的情况，并且作为示例，假设PP＝6、WP＝25400/1200[μm]、PS＝3以及WS＝25400/600[μm]。

图10A是示出图9所示的各个读取像素138的读取结果(读取图像信号)的图表。

对于这些读取图像信号，从一端顺序地分配分析间距方向(图9的X方向)上的读取像素位置(读取像素编号)x＝0，1，2，3，…。在这种情况下，不良喷射喷嘴检测单元132将读取像素位置x除以分析间距单位PS以获得余数q，按每个余数q分解(分割)读取图像信号的轮廓，按每个余数q计算并获得波动信号，并且分析该波动信号并识别不良喷射喷嘴。具体地，不良喷射喷嘴检测单元132用作信号分解部件、波动信号计算部件和识别部件。

如果图10A所示的读取图像信号的轮廓由Is(x)表示，则可以将按每个余数q所分解的轮廓Isq(其中，q＝x mod PS)表达如下。

公式1

Is0(k)＝Is(PS×k+0)(其中q＝0)

公式2

Is1(k)＝Is(PS×k+1)(其中q＝1)

公式3

Is2(k)＝Is(PS×k+2)(其中q＝2)

如图9所示，上述的余数q对应于每个读取像素在分析间距单位(分析间距数量)PS内的位置(分析间距内的位置)。此外，在本说明书中，有时将余数q称为MOD序列。

图10B至图10D是分别描绘相对于图10A所示的读取图像信号的按照每个MOD序列所分解的轮廓Isq的图表。图10B示出Is0的轮廓，图10C示出Is1的轮廓，以及图10D示出Is2的轮廓。

另外，图10E是示出图10B至图10D所示的彼此重叠的按照每个MOD的轮廓Isq。在图10E中，示出彼此一致的、q在横轴(X轴)上的位置，其中，k从(公式1)到(公式3)是一致的。

在这种情况下，由于ΔP＝0，换言之，检测间距LP和分析间距LS的相位彼此一致，因此，只要不存在着落位置误差，分析间距内的位置(q＝x mod PS)与由检测对象喷嘴形成的线的相对位置关系一致。也就是说，理想地，每个MOD序列的轮廓Isq具有恒定浓度(信号值)，而与读取像素位置x无关。

图11是以与图9相同的方式示意性地示出喷嘴51、线103和读取像素138之间的关系的示意图。图11示出线103a至103f当中的线103b和线103d存在着落位置误差的情况。

另外，图12A是示出图11中所示的各个读取像素138的读取结果的图表，以及图12B至图12D是分别描绘相对于图12A中所示的读取图像信号而按照每个MOD序列所分解的轮廓的图表。图12B示出Is0的轮廓，图12C示出Is1的轮廓，以及图12D示出Is2的轮廓。

图12E是示出彼此重叠的、图12B至图12D中所示的每个MOD序列的图表。

如图12A至图12E所示，通过关注按每个MOD序列所恢复的轮廓Isq，发现Isq在与出现了着落位置误差的喷嘴对应的读取像素位置处波动。具体地，在线103b的位置和线103d的位置处的轮廓已波动。如上所述，通过从按照每个MOD序列的轮廓提取波动信号，可以识别不良喷射喷嘴。

当相位不同时的检测原理

尽管在上述示例中描述了检测间距LP的相位和分析间距LS的相位一致(ΔP＝0)的情况，但是即使相位不一致，也适用相同的处理。

图13A是示意性地示出当间距差ΔP具有负值时喷嘴51、线103和读取像素103之间的关系的示意图。

另外，图13B是示出图13A中所示的各个读取像素138的读取结果的图表，以及图13C是用于说明每次检测单位PP和分析间距单位PS的集合增大时，间距差ΔP如何线性累积的示意图。

以类似方式，图14A是示意性地示出当ΔP具有正值时喷嘴51、线103和读取像素138之间的关系的示意图。图14B是示出图14A所示的关系中的各个读取像素138的读取结果的图表，以及图14C是用于说明每次检测单位PP和分析间距单位PS的集合增大时，间距差ΔP如何线性累积的示意图。

另外，图15A和图15B是示出线与读取像素的相对位置由于分析间距LS与检测间距LP之间的偏差(ΔP)随着每个分析间距增大而规则地变化的示意图。图15A示出间距差ΔP为负的情况，以及图15B示出间距差ΔP为正的情况。

如图13A至图13C、图14A至图14C以及图15C和图15B所示，由于检测间距LP的相位和分析间距LS的相位彼此不一致，因此，每次检测单位PP和分析间距单位PS的集合增大时，分析间距内的位置与由检测对象喷嘴形成的线的相对位置关系就偏离ΔP。

此时，每个MOD序列的轮廓在当累积偏差ΔP变得等于检测间距LP时结束的周期内变化。换言之，当间距差ΔP不为零但具有小绝对值时，每个MOD序列的轮廓Isq在极其长的周期内变化。可以从以下的公式4获得该周期T。

公式4

T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|

周期T表示每个MOD序列的轮廓的像素数量(k)。

如果周期T具有大值，则可以提取波动信号，并且根据与相位彼此一致的情况(当ΔP＝0时)相同的原理识别不良喷射喷嘴。因此，仅需要确定分析间距单位PS，以使得周期T具有大值。

图16A是示出在打印分辨率为1200[DPI]和读取分辨率为500[DPI]的情况下检测单位PP(纵轴)与分析间距单位PS(横轴)的各个组合的间距差ΔP[单位：μm]的表格，以及图16B是示出对于图1A中所示的各个组合的、每个MOD序列的轮廓的周期T[单位：像素]的表格。另外，图17A和图17B示出如下表格：其分别示出在打印分辨率为1200[DPI]和读取分辨率为477[DPI]的情况下间距差ΔP[单位：μm]和每个MOD序列的轮廓的周期T[单位：像素]。

当周期T极其大(ΔP＝0为无穷大)时，检测精度高。随着周期T变短，变得难以准确地计算由于ΔP的偏差而产生的信号变化。具体地，条件在T等于或降到3以下时显著劣化。因此，周期T有利地为大于3。图16B和图17B中的灰色部分表示T＞3的组合。

PS＝4的示例

图18是示出使用读取分辨率为477[DPI]的测试图案读取单元136读取由打印分辨率为1200[DPI]的具有多个喷嘴51的头50打印的1开9关线图案的结果的示意图，并且示出当读取像素位置在从3500到4000的范围时读取灰度值的原信号。另外，图18还示出每条线的实际着落位置误差。

在图18所示的示例中，具有较大着落位置误差的喷嘴存在于读取像素位置3540、3660和3850附近。另外，不喷射喷嘴存在于读取像素位置3950附近。

图19示出PP＝10、PS＝4、WS＝25400/477[μm]以及ΔP＝1.33的示例，以及图18示出当读取像素位置在从3500到4000的范围时的读取灰度值的原信号。另外，图18还示出每条线的实际着落位置误差。

图19是示出对于图18所示的读取结果而言、当PP＝10和PS＝4时每个MOD序列的轮廓Isq的图表。从图19中显而易见，每个MOD序列的轮廓Isq随着长周期性而变化。如图17B所示，周期T为159[像素]。

确定波动信号的处理的描述

接下来，将描述根据每个MOD序列的轮廓Isq确定波动信号的具体处理。

首先，根据每个MOD序列的轮廓Isq获得每个MOD序列的理想轮廓ILsq(对应于“预测出的预测信号”)。

获得理想轮廓ILsq的简单方法包括将移动平均或低通滤波器(LPF)应用于每个MOD序列的轮廓Isq。替选地，可以以适当的分区间隔计算多项式近似式(N次多项式)，并且可以使用对应于每个分区的多项式近似式。

接下来，如以下由公式5表达的，从每个MOD序列的轮廓Isq减去以上获得的每个MOD序列的理想轮廓ILsq，以确定每个MOD序列的波动信号IHsq。

公式5

IHsq(sq)＝Isq(sq)-ILsq(sq)(其中q≡x mod PS)

图20是示出如上所述那样已根据图19中所示的每个MOD序列的轮廓Isq确定的每个MOD序列的波动信号IHsq的图表。

确定不良喷射喷嘴的像素位置的处理的描述

接下来，确定对应于不良喷射喷嘴的读取像素位置。通过将根据公式5所确定的每个MOD序列的波动信号IHsq与预定阈值进行比较，确定读取像素位置。

具体地，根据理想轮廓ILsq的信号值，预先确定对应于着落位置误差的阈值表格THpe(i)、对应于不喷射的阈值表格THde(i)、以及对应于体积异常的阈值表格THve(i)。阈值根据理想轮廓ILsq的信号值i而变化，这是因为检测间距LP与分析间距LS之间的相位关系不是恒定的。

当针对其中k一致的、包括Is0(x)、Is1(x+1)和Is2(x+2)的三个轮廓将每个波动信号IHsq与上述每个阈值相互进行比较时，如果满足以下公式中的任意一个，

公式6

IHsq(sq)＞THpe(ILsq(sq))

公式7

IHsq(sq)＞THde(ILsq(sq))

公式8

IHsq(sq)＞THve(ILsq(sq))，

则可以将在读取像素位置处的喷嘴识别为不良喷射喷嘴。

此外，在多个q当中，与上述阈值进行比较的过程中，可以使用具有最大判断阈值(高噪声容限，高SN)的q，以便减少包括在读取图像中的噪声成分的影响。

例如，当执行不喷射判断时，在k一致的多个q当中具有最低浓度的轮廓q可以用于与阈值进行比较。

用于以像素为单位确定线位置的处理的描述

接下来，将描述用于以读取像素为单位确定每条线103的位置的处理。

图21是表示各个读取像素以及基于分析间距单位PS＝4的读取像素束(bunch)的示意图。另外，图21以灰度级示出背景中的读取图像轮廓。背景图像中的高浓度部分103’对应于线103存在的位置。

如图21所示，线103的间隔与基于分析间距单位PS的读取像素束近似一致。然而，由于检测间距LP的相位和分析间距LS的相位彼此不一致(ΔP≠0)，因此线103和读取像素束彼此逐渐偏离。

为了在产生这样的偏离时以读取像素为单位确定每条线的位置，可以通过使用根据每个MOD序列的轮廓Isq所确定的理想ILsq，对k一致的、每个MOD序列的理想轮廓的信号值(灰度值)进行比较，并且可以顺序地提取具有最小信号值的q。

例如，找到在读取像素当中从最末端开始的头四个像素(x＝0至3，q＝0至3)当中的最小值，并且将位置x0分配给该位置。接下来，对于已找到最小值的位置x0，从在从x0+1到x0+4的范围内的像素中找到最小值，并且将位置x1分配给该位置。接下来，以相同方式从在从x1+1到x1+4的范围内的像素中找到最小值。以此方式，可以顺序地使读取像素位置xi和线相关阶数i彼此相关联。

如上所述，即使根据分析间距单位PS的读取像素束与线逐渐彼此偏离，但是通过以分析单位PS顺序地提取具有最小信号值的读取像素，也可以使线位置和读取像素位置彼此相关联。

因此，可以使不良喷射喷嘴的读取像素位置xi和线相关阶数i彼此相关联。因此，通过识别已记录该线的喷嘴，可以识别不良喷射喷嘴。

不良喷射喷嘴检测流程

接下来，将描述识别不良喷射喷嘴的具体方法。

图22是示出用于根据测试图案检测不良喷射喷嘴的处理流程的流程图。图23是描述根据读取图像检测用于线位置识别的基准位置的方法的示意图。图24是描述基于基准位置对喷嘴的线块进行剪切的示意图。

测试图案读取单元136(参考图3)读取由记录头的喷嘴打印在打印纸16上的测试图案102作为图像数据，并且生成测试图案102的读取图像数据(图22中的S20)。作为示例，将在这种情况下的测试图案102的读取条件设置为在X方向(主扫描方向)上为500DPI以及在Y方向(副扫描方向)上为100DPI。

随后，根据测试图案102的读取图像数据确定当识别每个测试图案102的线位置时所使用的基准位置(基准位置检测条106a和106b)(图22中的S22)。

用于确定基准位置的处理的描述

具体地，如图23所示，每个均为始终包括测试图案102的端部的矩形区域的各基准位置检测窗口140分别设置在测试图案102的两端(X方向上的左端和右端)。此时，对于读取图像(RGB颜色)，假设根据测试图案102、记录纸16和读取设备(图3中所示的测试图案读取单元136)之间的位置关系，在一定程度识别测试图案102在读取图像中的位置。关于一定程度上已知的测试图案位置范围，设置各基准位置检测窗口140，以使其始终包括测试图案120的一端。

随后，将基准位置检测窗口140在纵向上划分成两个区域，并且在每个区域内，创建X方向和Y方向光学浓度投影曲线图142a到142b(X坐标投影曲线L1、Y坐标投影曲线L2、X坐标投影曲线R1、X坐标投影曲线R2、Y坐标投影曲线R1和Y坐标投影曲线R2)。在这种情况下，X坐标投影曲线L1(142a)和Y坐标投影曲线L1(142c)表示在图23的左端侧上的基准位置检测窗口140的上部区域的投影曲线。以类似方式，X坐标投影曲线L2(142b)和Y坐标投影曲线L2(142d)表示基准位置检测窗口140的下部区域的投影曲线。此外，尽管未示出，但是将在右端侧上的基准位置检测窗口140的上部区域的投影曲线称为X坐标投影曲线R1和Y坐标投影曲线R1，并且将在右端侧上的基准位置检测窗口140的下部区域的投影曲线称为X坐标投影曲线R2和Y坐标投影曲线R2。针对每种RGB颜色创建这些投影曲线，并且使用具有最高对比度的X(Y)坐标投影曲线。下文中，假设对具有最高对比度的彩色图像平面执行计算。

将Y坐标投影曲线L1作为示例进行描述。通过在X轴方向上对左端侧矩形区域(基准位置检测窗口140)的上部中的浓度灰度值进行平均，创建Y坐标投影曲线L1。矩形区域包括纸的空白部分、测试图案102的第一基准位置检测条106a、和每个线状测试图案102。因此，分别表示空白部分(白色)、第一基准位置检测条106a(高浓度)和线部分(低浓度)的分区在Y坐标投影曲线L1中按顺序排齐(line up)。结果，可以通过检测从白色变为高浓度的边缘来获得第一基准位置检测条106a的左侧上端Y坐标。

另外，通过在Y轴方向上对在左端侧矩形区域(基准位置检测窗口140)的上部中的浓度灰度值进行平均来创建X坐标投影曲线L1(142a)。矩形区域包括纸的空白部分和测试图案102的第一基准位置检测条106a(以及与第一基准位置检测条106a重叠的线状测试图案102)。因此，分别表示空白部分(白色)、第一基准位置检测条和线部分(高浓度)的分区在X坐标投影曲线L1中按顺序排齐。结果，可以通过检测从白色变为高浓度的边缘来获得第一基准位置检测条106a的左侧上端X坐标。

可以以类似的方式分析其他投影曲线。结果，可以获得如图24所示的第一基准位置检测条106a和第二基准位置检测条106b的各个角(测试图案角部CL1、CL2、CR1和CR2)的XY坐标。测试图案角部CL1、CL2、CR1和CR2被用作基准位置。

此外，即使头50包括不喷射喷嘴，并且第一基准位置检测条106a和第二基准位置检测条106b由包括该不喷射喷嘴的喷嘴组打印，但由于第一基准位置检测条106a和第二基准位置检测条106b是在X方向(喷嘴方向)和Y方向上连续的实心部分，因此，不喷射喷嘴仅对与不良喷射喷嘴(不喷射喷嘴)对应的打印地点51a的位置检测结果具有较小影响。另外，通过针对第一基准位置检测条106a和第二基准位置检测条106b的每个部分分析RGB颜色，可以确定对应的墨水。

确定每个线块的位置的处理的描述

接下来，根据作为基准位置的测试图案角部C1、CL2、CR1和CR2获得每个线块146的位置(图22中的S24)。如图24所示，每个线块146由在X方向上以大致恒定的间隔排列的一组线构成。在Y方向上彼此相邻的线块146由来自在成一行的喷嘴排列(投影的喷嘴排列)中彼此相邻的喷嘴的墨滴打印。因此，测试图案102中的每条线被分配给在Y方向上顺序地排列的线块146中的任一个。

首先，根据测试图案角部CL1、CL2、CR1和CR2的位置关系，计算测试图案102的旋转角和X方向放大倍率误差和Y方向放大倍率误差(实际放大倍率与设计放大倍率之间的偏差)。由于测试图案102的布局是已知信息，因此，基于已知的测试图案设计信息(例如，测试图案的X方向间距、Y方向间距、X方向宽度、Y方向长度等)，获得线块146的位置(距测试图案角部CL1、CL2、CR1和CR2的相对位置以及矩形的四个角部的坐标)。基于先前获得的放大倍率误差和旋转角，来根据测试图案角部CL1计算每个线块146在读取图像上的相对位置。此时，即使存在由不良喷射喷嘴打印的地点51，由于第一基准位置检测条106a和第二基准位置检测条106b几乎不受对应于不良喷射喷嘴的地点51a影响，因此，也可以精确地计算线块146的位置。以此方式，识别全部线块146的位置。

用于识别不良喷射喷嘴的处理的描述

根据每个线块146的读取信号确定波动信号(图22中的S26)。

如之前所述，波动信号是这样确定的：基于读取像素位置x除以分析间距单位PS而得到的余数q来对读取图像信号的轮廓进行分解(分割)，并且分析所分解的每个MOD序列的轮廓。

接下来，确定不良喷射喷嘴的读取像素位置(S28)。换言之，通过将在S26中所确定的波动信号IHsq与预定阈值进行比较，确定对应于不良喷射喷嘴的读取像素位置。

接下来，以像素为单位确定线位置(S30)，并且基于线位置与在步骤S22中所确定的基准位置之间的关系，顺序地识别每条线的喷嘴编号(喷嘴位置)。

最终，使所识别出的每个线位置与不良喷射喷嘴的像素位置彼此相关联，并且识别不良喷射喷嘴编号(不良喷射喷嘴位置)(S34)。

如所示，根据本实施例，即使当使用分辨率比记录头的分辨率低的读取装置时，也可以精确地识别不良记录元件。

当线103的宽度(X方向宽度)近似等于测试图案读取单元136在X方向上的读取像素间距WS时，根据本实施例的识别不良喷射喷嘴的方法尤其有效。另外，在线103的宽度等于或大于0.5乘以WS时，可以适当地识别不良喷射喷嘴。

此外，如果测试图案的线宽度大于读取像素间距，则以相对高的分辨率执行读取。因此，本实施例旨在使用低分辨率扫描仪的情况是当线宽度等于或小于约读取像素间距的两倍的情况。

接下来，将描述使用对不良喷射喷嘴的上述检测功能及其检测结果的、包括图像校正功能的图像形成设备的示例。

喷墨记录设备的描述

图25是示出根据本发明实施例的喷墨记录设备200的构造示例的示意图。喷墨记录设备200主要包括供纸单元212、处理液沉积单元214、渲染单元216、干燥单元218、定影单元220和排纸单元222。喷墨记录设备200是按需滴落式图像形成设备，其将来自喷墨头(对应于“渲染头”)272M、272K、272C和272Y的多种颜色的墨水沉积到保持在渲染单元216的压印滚筒(渲染鼓270)上的记录介质224(下文中，为了方便有时称为纸)上，以形成期望的彩色图像。

供纸单元

作为纸的记录介质224堆叠在供纸单元212中。一次将一张记录介质224从供纸单元212的供纸盘250供给处理液沉积单元214。尽管在本示例中将成页的纸(切割纸)用作记录介质224，但是还可以采用将连续纸(一卷纸)裁剪为需要尺寸并且接着供给。

处理液沉积单元

处理液沉积单元214是将处理液沉积到记录介质224的记录表面上的机构。处理液包括聚集由渲染单元216沉积的墨水中的色料(在本实施例中，为颜料)的色料聚集剂，并且由于处理液与墨水彼此接触而促进了将墨水分离成色料和溶剂。

处理液沉积单元214包括供纸鼓252、处理液鼓254和处理液施加设备256。处理液鼓254包括设置在其外周表面上的钩形保持部件(夹持器)255，并且以使得可以通过将记录纸224夹紧在保持部件244的钩与处理液鼓254的外周表面之间以保持记录介质224的前端的方式来设计该处理液鼓。处理液鼓254可以包括设置在其圆周表面的吸引孔，并且连接到经由吸引孔进行吸引的吸引装置(部件)。通过该部件，可以保持记录纸紧靠处理液鼓254的圆周表面。

在处理液鼓254外部，相对于处理液鼓254的圆周表面设置处理液施加设备256。处理液施加设备256包括储存有处理液的处理液容器、部分浸入处理液容器中的处理液中的网纹辊(anilox roller)、以及橡胶辊，该橡胶辊通过压靠网纹辊和处理液鼓254上的记录介质224而将一定剂量的处理液传递至记录介质224。根据该处理液施加设备256，可以在给出一定剂量的处理液时将处理液施加至记录介质224。在本实施例中，描述了使用基于辊的施加方法的构成，但该方法不限于此，并且还可以采用各种其他方法，诸如喷雾方法、喷墨方法等。

已被处理液沉积单元214沉积了处理液的记录介质经由中间输送单元226被从处理液鼓254传送到渲染单元216的渲染鼓270。

渲染单元

渲染单元216包括渲染鼓270、压纸辊274以及喷墨头272M、272K、272C和272Y。类似于处理液鼓254，渲染鼓270包括在该鼓的外周表面上的钩形保持部件(夹持器)271。根据本示例的渲染鼓270被构造成使得夹持器271相对于旋转方向以180度间隔设置在外围表面上的两个地方，并且可以通过一次旋转来输送两张记录介质224。

未示出的大量吸引孔在渲染鼓270的外围表面上形成为预定图案。当通过吸引孔向内吸入空气时，吸引记录介质224并且将其保持在渲染鼓270的外围表面上。此外，除了通过例如负压吸引来吸引并保持记录介质224的构造外，还可以采用通过静电吸引来吸引并保持记录介质224的构造。

喷墨头272M、272K、272C和272Y均为长度对应于记录介质224上的图像形成区域的最大宽度的全行型喷墨渲染头，并且布置贯穿图像形成区域的整个宽度的用于喷射墨水的喷嘴的喷嘴行形成在每个头的墨水喷射表面。喷射头272M、272K、272C和272Y布置成在与记录介质224的输送方向垂直的方向(渲染鼓270的旋转方向)上延伸。

当从喷墨头272M、272K、272C和272Y向牢固保持在渲染鼓270上的记录介质的记录表面喷射对应颜色墨水的墨滴时，该墨水与之前由处理液沉积单元214已沉积到记录表面上的处理液接触，聚集分散在墨水中的色料(颜料)，并且由此形成色料聚集物。通过该手段，防止了色料等在记录介质224上流动，并且将图像形成在记录介质224的记录表面上。

渲染鼓270以均匀的速度输送记录介质224，并且可以通过仅执行一次在输送方向上相对移动记录介质224和喷墨头272M、272K、272C和272Y的操作(也就是说，通过单次副扫描操作)，将图像记录在记录介质224的图像形成区域上。与利用在与记录介质的输送方向(副扫描方向)垂直的方向(主扫描方向)上前后来回地移动的串行(穿梭式)型头的多遍型图像形成的情况相比，该利用这样的全行型(页宽)头的单遍型图像形成可以实现更高打印速度，因此，可以提高打印生产率。

尽管在本实施例中描述了利用四种CMYK标准颜色的构造，但是墨水颜色与颜色数量的组合不限于上述实施例。如所需的，可以增加淡墨水、深墨水和/或专用颜色墨水。例如，增加用于喷射诸如淡青色和淡品红色的淡色墨水的喷墨头的构造是可能的。此外，对布置有各种颜色的头的顺序没有特别限制。

在渲染单元216中已形成有图像的记录介质224经由中间输送单元228被从渲染鼓270传送到干燥单元218的干燥鼓276。

干燥单元

干燥单元218是使包含在已通过聚集色料的作用而分离的溶剂中的水分干燥的机构，并且包括干燥鼓276和溶剂干燥设备278。类似于处理液鼓254，干燥鼓276包括设置在鼓的外周表面上的钩形保持部件(夹持器)277。溶剂干燥设备278布置在与干燥鼓276的外周表面相对的位置，并且由多个卤素加热器280和分别布置在各卤素加热器280之间的热风喷射喷嘴282构成。可以通过适当地调整从热风喷射喷嘴282吹向记录介质224的热气流的温度和气流量、以及各个卤素加热器280的温度，实现各种干燥操作。

在干燥单元218中已被执行干燥处理的记录介质224经由中间输送单元230被从干燥鼓276传送到定影单元220的定影鼓284。

定影单元

定影单元220由定影鼓284、卤素加热器286、定影辊288和机内传感器290构成。类似于处理液鼓254，定影鼓284包括设置在该鼓的外周表面上的钩形保持装置(夹持器)285。

借助于定影鼓284的选择，以记录表面面向外侧的方式输送记录介质224，并且对于记录表面执行卤素加热器286的预热、定影辊288的定影处理以及机内传感器290的检查。

定影辊288是如下辊构件：其用于通过对干燥的墨水加热和加压，来使包含在墨水中的自分散聚合物微粒子熔化并且由此使得墨水形成薄膜，并且该定影辊被构造成对记录介质224进行加热和加压。更具体地，定影辊288被布置成以使得在定影辊与定影鼓之间产生挤压的方式对定影鼓284施压。通过该手段，记录介质224夹在定影辊288与定影鼓284之间，并且以规定夹持压(例如，0.15MPa)被夹持，由此执行定影处理。

此外，定影辊288由内部具有卤素灯、具有良好导热性的金属管(诸如，铝管)形成的加热辊构成，并且定影辊288被控制达到规定温度(例如，60℃到80℃)。通过借助于该加热辊而对记录介质224进行加热，施加了等于或大于包含在墨水中的乳胶的Tg温度(玻璃转化温度)的热能，并且由此使得乳胶粒子熔化。通过该手段，通过将乳胶粒子挤压到记录介质中的不平整部分中、以及平整化图像表面的不平整部分并获得光滑成品来执行定影。

另一方面，机内传感器290是测量装置，该测量装置测量记录在记录介质224上的图像(包括用于不喷射检测的测试图案、用于浓度校正的测试图案和打印图像)的喷射故障检验图案、图像浓度、图像的缺陷等。将CCD线传感器等应用作为机内传感器290。机内传感器290对应于由图3的附图标记136描述的测试图案读取单元。

代替包括高沸点溶剂和聚合物微粒子(热塑树脂粒子)的墨水，可以包括能够聚合并通过暴露于UV光而固化的单聚物。在这种情况下，喷墨记录设备200包括用于将记录介质224上的墨水暴露于UV光的UV曝光单元，而不包括基于加热辊的加热加压定影单元(定影辊288)。这样，如果使用包含诸如紫外线固化树脂的活性光可固化树脂的墨水，则设置用于辐射活性光的装置(诸如，UV灯或紫外线LD(激光二极管)阵列)来替代用于热定影的定影辊288。

纸输出单元

纸输出单元222设置在定影单元220之后。纸输出单元222包括输出盘292和传递鼓294，输送带296和张力辊298在输出盘292与定影单元220的定影辊284之间设置为彼此相对。记录介质224通过传递鼓294被发送到输送带296并输出到输出盘292。未示出通过输送带296创建的纸张输送机构的细节，但打印后的记录介质224的前端部被横跨无接头输送带296的条的夹持器(未示出)保持，并且由于输送带296的旋转而将记录介质输送到输出盘292上。

此外，尽管图25未示出，但是除了上述的结构外，根据本实施例的喷墨记录设备200包括还包括将墨水供给喷墨头272M、272K、272C和272Y的墨水储存和装载单元和用于将处理液供给至处理液沉积单元214的部件，以及包括对喷墨头272M、272K、272C和272Y进行清洁(喷嘴表面擦净、清除、喷嘴抽吸、喷嘴清洁等)的头维护单元、确定记录介质224在输纸路径上的位置的位置确定传感器、确定设备的各个单元的温度的温度传感器等。

喷墨头的结构

接下来，描述喷墨头的结构。各个喷墨头272M、272K、272C和272Y具有相同的结构，并且下文中将附图标记350指定给任意头。

图26A是示出头350的结构的示例的平面透视图，以及图26B是该结构的局部放大图。图27A和图27B分别示出形成头350的多个头模块的布置示例。此外，图28是示出作为记录元件单位(喷射元件单位)的一个通道的液滴喷射元件的结构的截面图(沿图26A和图26B中的线28-28的截面图)。

如图26A和图26B所示，根据本实施例的头350具有如下结构：多个墨室单元(液滴喷射元件)353二维地布置成交错矩阵的形式(其中每一个墨室单元均具有形成墨滴喷射孔的喷嘴351、对应于喷嘴351的压力室352等)，并且因此，如投影(正交投影)在头的长度方向(垂直于纸张输送方向的方向)上的有效喷嘴间隔(投影喷嘴间距)减小，并且实现了高喷嘴密度。换言之，当将喷嘴351投影到平行于主扫描方向的直线上时，可以将投影喷嘴之间的间隔P(参考图26B)看作等于参照图9所述的记录像素间距WP。

此外，在诸如二维布置喷嘴的头350的头的情况下，参照图9所述的检测单位(检测间距的数量)PP表示包括预定数量的打印像素的一行像素，其中，这预定数量的像素相对于上述的各个投影喷嘴连续地排列并聚在一起以形成检测单位。例如，在当如图9所示检测单位PP＝6时形成线103的情况下，可以从各个投影喷嘴中选择每个检测单位PP＝6的投影喷嘴(以检测单位PP为间隔的投影喷嘴)，由此可以使用对应于所选投影喷嘴的喷嘴(投影源喷嘴)形成线103。

为了在近似垂直于记录介质224的馈送方向(箭头S的方向；对应于“y方向”)方向(箭头M的方向；对应于“x方向”)上形成等于或长于适应记录介质224的渲染区域的整个宽度的长度的一行喷嘴，例如，如图27A所示，具有二维布置的多个喷嘴351的短头模块350’布置成交错图案，以形成长线性头。替选地，如图27B所示，可以采用头模块350”排列成单行并接着联结在一起的模式。

此外，利用单遍打印型全行打印头，除了将记录介质224的整个表面设置为渲染范围的情况，当将记录介质224的表面上的一部分设置为渲染范围时，仅需要形成在预定渲染区域内进行渲染所需的一行喷嘴。

针对喷嘴351分别设置的压力室352均基本上具有正方形的平面形状(参见图26A和图26B)，并且均具有在对角线上相对角中的一个处的用于喷嘴351的流出口和在这些角部中的另一个处的用于接收墨水供给的流入口(供给口)354。压力室352的平面形状不限于该实施例，并且可以包括四边形(菱形、矩形等)、五边形、六边形、其他多边形、圆形和椭圆形的各种形状。

如图28所示，头350是通过将形成有多个喷嘴351的喷嘴板351A、形成有压力室352和包括公共流道355的多个流道的流道板352P等堆叠并联结在一起而构成的。喷嘴板351A构成头350的喷嘴表面(墨水喷射表面)350A，并且具有形成在其中的分别与压力室352连通的二维布置的多个喷嘴351。

流道板352P构成压力室352的横向侧壁部分，并且用作流道形成构件，该构件形成供给口354作为将墨水从公共流道355引导至每个压力室352的单独供给通道的限制部分(最窄部分)。图28是为了便于说明而简化的，并且流道352P可通过堆叠一个或多个基板来构造。

喷嘴板351A和流道板352P可以由硅制成，并且可以利用半导体制造工艺形成为所需形状。

公共流道355连接到墨罐(未示出)，其是用于供给墨水的底罐，并且从墨罐供给的墨水通过公共流道355被输送到每个压力室352。

具有单独电极357的压电致动器(压电元件)358连接到构成压力室352的面(图28中的顶面)的一部分的隔板356。本实施例中的隔板356由硅(Si)制成，以镍(Ni)导电层作为对应于压电致动器358的下部电极、并且还用作布置在各个压力室352上的压电致动器358的公共电极的公共电极359。隔板356可以由诸如树脂的非导电材料形成；并且在这样的情况下，由诸如金属的导电材料制成的公共电极层形成在隔板构件的表面上。隔板由诸如不锈钢(SUS)的金属(导电材料)制成也是可以的，其中，该金属还用作公共电极。

当将驱动电压施加到单独电极357时，压电致动器358变形，压力室352的体积因而改变，并且压力室352内的压力因而改变，从而压力室352内的墨水通过喷嘴351喷出。当压电致动器358的移位在喷射墨水之后返回至其原始状态时，新的墨水通过供给口354从公共流道355重新填充到压力室352中。

如图26B所示，具有上述结构的多个墨室单元353在沿着主扫描方向的行方向以及以给定角度θ倾斜而与主扫描方向不正交的列方向上布置成规定矩阵布置图案，由此，在本实施例中形成了高密度喷嘴头。在该矩阵布置中，各喷嘴351可以被认为相当于沿着主扫描方向以固定间隔P＝L_s/tanθ基本线性布置，其中L_s是在副扫描方向上相邻的喷嘴之间的距离。

在实施本发明时，头350中的喷嘴的布置模式不限于附图中的实施例，而是可以采用各种喷嘴布置结构。例如，代替如在图26A和图26B中所述的矩阵布置，可以使用V形喷嘴布置、或者诸如重复V形喷嘴布置单位的之字形构造(W形布置)的波状喷嘴布置。

产生施加至从喷墨头中的喷嘴喷射墨滴的压力(喷射能量)的部件不限于压电致动器(压电元件)，并且可以采用各种压力产生装置(喷射能量产生装置)，诸如热系统(其通过加热器的热来使用因膜沸腾而产生的压力以喷射墨水)中的加热器(加热元件)、静电致动器和其他系统中的致动器。根据头中所采用的喷射系统，可以将相应的能量产生装置布置在流道结构体中。

控制系统的描述

图29是示出喷墨记录设备200的系统构造的框图。如图29所示，喷墨记录设备200包括通信接口370、系统控制器372、图像存储器374、ROM 375、电机驱动器376、加热器驱动器378、打印控制器380、图像缓冲存储器382、头驱动器384等。

通信接口370是用于接收从主机386发送的图像数据的接口单元(图像输入部件)。可以使用诸如USB(通用串行总线)的串行接口、IEEE 1394、以太网(注册商标)和无线网络、或者诸如Centronics接口的并行接口作为通信接口370。缓冲存储器(未示出)可以安装在该部分中，以便提高通信速度。

喷墨记录设备200通过通信接口370接收从主机386发送的图像数据，并且将其暂时存储在图像存储器374中。图像存储器374是用于存储通过通信接口370输入的图像的存储部件，并且通过系统控制器370将数据写入图像存储器374以及从该图像存储器374读取数据。图像存储器374不限于由半导体元件构成的存储器，而是可以使用硬盘驱动器或者其他磁性介质。

系统控制器372由中央处理单元(CPU)和其外围电路等构成，并且其用作用于根据规定程序控制整个喷墨记录设备200的控制装置、以及用于执行各种计算的计算装置。更具体地，系统控制器372控制各个部分(诸如，通信接口370、图像存储器374、电机驱动器376、加热器驱动器378等)，以及控制与主机386的通信和与图像存储器374和ROM 275之间的读写，并且该系统控制器还生成用于控制输送系统的电机388和加热器389的控制信号。

而且，系统控制器372包括：沉积误差测量和计算单元372A，其执行用于根据从机内传感器(机内确定单元)290的测试图读入的图像数据生成表示不良喷嘴的位置的数据、沉积位置误差数据、表示浓度分布(浓度区域)的数据和其他数据的计算处理；以及浓度校正系数计算单元372B，其根据与所测量的沉积位置误差相关的信息和浓度信息，计算浓度校正系数。可以利用ASIC(专用集成电路)、软件或其适当组合来实现沉积误差测量和计算单元372A和浓度校正系数计算单元372B的处理功能。另外，系统控制器372用作用于分析使用图22已描述的读取图像的部件。具体地，系统控制器372包括不良喷射喷嘴检测单元132和不良喷射喷嘴确定单元130。由浓度校正系数计算单元372B获得的浓度校正系数数据存储在浓度校正系数存储单元390中。

由系统控制器372的CPU执行的程序和控制过程所需的各种类型的数据(包括用以形成用于检测不良喷射喷嘴的测试图的沉积用数据、关于不良喷射喷嘴的信息等)存储在ROM 375中。可以采用诸如EEPROM的可重写存储装置(部件)作为ROM 375。通过利用该ROM 375的存储区域，可以将ROM 375构造成也能够用作浓度校正系数存储单元390。

图像存储器374用作图像数据的临时存储区域，并且其还用作CPU的程序开发区域和计算工作区域。

电机驱动器(驱动电路)376根据来自系统控制器372的命令驱动输送系统的电机388。加热器驱动器(驱动电路)378根据来自系统控制器372的命令驱动干燥单元218的加热器389等。

打印控制器380是一种这样的控制单元：其用作用于根据由系统控制器372实施的控制执行各种处理过程、校正等的信号处理装置(部件)，以根据图像存储器374中的图像数据(多值输入图像数据)生成用于控制液滴喷射的信号，以及打印控制器用作通过将这样生成的喷墨数据供给至头驱动器384来控制头350的喷射驱动的驱动控制装置(部件)。

换言之，打印控制器380包括浓度数据生成单元380A、校正处理单元380B、喷墨数据生成单元380C和驱动波形生成单元380D。这些功能单元(380A至380D)可以利用ASIC、软件或其适当的组合来实现。

浓度数据生成单元380A是根据输入图像数据生成各种墨水颜色的初始浓度数据的信号处理装置(部件)，并且其执行浓度转换处理(包括UCR处理和颜色转换)，以及如果需要，其还执行像素数量转换处理。

校正处理单元380B是使用存储在浓度校正系数存储单元390中的浓度校正系数来执行浓度校正计算的处理装置(部件)，并且其执行用于消除由于不良喷射喷嘴等造成的图像缺陷的非均匀校正处理。

喷墨数据生成单元380C是包括将由校正处理单元380B生成的校正图像数据(浓度数据)转换成二值或多值点数据的半色调部件的信号处理部件，并且喷墨数据生成单元380C对图像数据执行二值化(多值转换)处理。

由喷墨数据生成单元380C生成的喷墨数据被供给至头驱动器384，从而相应地控制头350的喷墨操作。

驱动波形生成单元380D是用于生成驱动信号波形以驱动对应于头350的各个喷嘴351的压电致动器358(参见图28)的部件。由驱动波形生成单元380D生成的信号(驱动波形)被供给至头驱动器384。从驱动波形生成单元380D输出的信号可以是数字波形数据，或者其可以是模拟电压信号。

驱动波形生成单元380D选择性地生成记录波形驱动信号和异常喷嘴检测波形驱动信号。各种波形数据预先存储在ROM 375中，并且当需要时，选择性地输出要使用的波形数据。在本示例中所描述的喷墨记录设备200采用了如下的驱动系统：将共同驱动功率波形信号施加至构成头350的模块的每个压电致动器358，并且根据每个喷嘴351的喷射定时接通/断开连接到每个压电致动器358的单独电极的开关元件(未示出)，以使得对应于每个压电致动器358的喷嘴351喷墨。

打印控制器380设置有图像缓冲存储器382，该缓冲存储器在由打印控制器380执行的数据处理期间暂时存储诸如图像数据的数据和参数。尽管图29示出图像缓冲存储器382附接于打印控制器380的形式，但是可以将图像存储器374布置为兼作图像缓冲存储器382。另外，可以采用打印控制器380和系统控制器372集成在一起并由单个处理器构造的模式。

为了给出对从图像输入到打印输出的处理序列的总体描述，通过通信接口370从外部源输入要打印的图像数据，并且将图像数据累积在图像存储器374中。在这个阶段，多值RGB图像数据存储在例如图像存储器374中。

在该喷墨记录设备200中，通过改变沉积浓度和由墨水(色料)产生的细点的点大小来形成对于人眼而言看上去具有连续色调等级的图像，并且因此，需要将输入数字图像转换成尽可能如实地再现图像的色调等级(即，图像的亮和暗色调)。因此，存储在图像存储器374中的原始图像数据(RGB数据)通过系统控制器372被发送到打印控制器380，并且通过经过打印控制器380的浓度数据生成单元380A、校正处理单元380B和喷墨数据生成单元380C、通过使用抖色处理(duthering)、误差扩散等的半色调技术而被转换为每种墨色的点数据。

点数据通常是通过对图像数据执行颜色转换和半色调处理而生成的。颜色转换是用于将表达为RGB等(例如，RGB 8位图像数据)的图像数据转换成由喷射打印机使用的每种墨水颜色的颜色数据(在本示例中，为KCMY颜色数据)的处理。

半色调处理是用于对通过颜色转换生成的每种颜色的颜色数据应用误差扩散方法、阈值矩阵方法等以便将颜色数据转换成每种颜色的点数据(在本示例中，为KCMY点数据)的处理。

换言之，打印控制器380执行用于将输入的RGB图像数据转换成K、C、M和Y四种颜色的点数据的处理。当执行转换为点数据的处理时，执行用于校正喷射故障以校正由于不良喷射喷嘴造成的图像缺陷的处理。

由打印控制器380如此生成的点数据存储在图像缓冲存储器382中。各种颜色的该点数据被转换成用于从头350的喷嘴喷墨的CMYK液滴喷射数据，由此建立了要打印的喷墨数据。

头驱动器384包括放大器电路(功率放大器电路)，并且基于喷墨数据和由打印控制器380供给的驱动波形信号，来根据打印内容输出用于驱动与头350的各个喷嘴351对应的压电致动器358的驱动信号。用于维护头的恒定驱动条件的反馈控制系统可以包括在头驱动器384中。

通过以此方式将由头驱动器384输出的驱动信号供给至头350，从相应喷嘴351进行喷墨。通过与记录介质224的输送速度同步地控制从打印头350进行的喷墨，在记录介质224上形成了图像。

如上所述，基于通过在打印控制器380中实现所需信号处理而生成的喷墨数据和驱动信号，通过头驱动器384控制来自各个喷嘴的墨滴的喷射量和喷射定时。通过该手段，可以实现期望的点大小和点位置。

如参照图25所述，机内传感器(确定单元)290是包括读取打印在记录介质上的图像的图像传感器的功能块，执行所需的信号处理操作等，并且确定打印状况(是有/无喷射、液滴喷射的变化、光学浓度等)，这些确定结果被供给至打印控制器380和系统控制器372。

根据要求，打印控制器380基于从机内传感器(确定单元)290获得的信息，对头350实施各种校正，并且当需要时，其实施用于执行诸如初步喷射、抽吸或擦除的清洁操作(喷嘴恢复操作)的控制。

图29中的维护机构394包括用于头维护操作的构件，诸如，墨水容器、吸入帽、吸入泵、刮片等。

形成用户接口的操作单元396由操作员通过(用户)其可以进行各种输入的输入装置397和显示单元398构成。输入装置397可采用各种形式，诸如键盘、鼠标、触摸板、按钮等。操作员能够通过操作输入装置397输入打印条件，选择图像质量模式，输入并编辑附加信息，搜索信息等，并且能够通过在显示单元398上显示检验各种信息，诸如输入内容、搜索结果等。显示单元398用作显示警告消息等的警告通知部件。

此外，使用图3所描述的颜色转换单元110、非喷墨喷嘴校正图像处理单元112、半色调处理单元114、图像存储器116、图像分析单元124、测试图案合成单元118、头驱动器128、不良喷射喷嘴确定单元130、不良喷射喷嘴检测单元132、不良喷射喷嘴信息累积单元126、不良喷射校正确定单元122、校正信息设置单元120等被构造为单个部件或图29所示的控制系统的多个部件的组合。

图3中所示的图像存储器116、头驱动器128和头50对应于图29中所示的图像存储器374、头驱动器384和头350。

图29中所示的系统控制器372和打印控制器380的组合用作“参考区域设置装置”、“比较区域设置装置”、“相关性计算装置”、“失真校正值确定装置”、“图像失真校正装置”、“不良记录元件判断装置”、“内插装置”、“分析区域设置装置”、“直方图生成装置”、“明暗(shading)特性信息生成装置”、“明暗校正装置”、“测试图案输出控制装置”、“图像校正装置”和“记录控制装置”。

还可以采用主机386配备有由图29中的沉积误差测量和计算单元372A、浓度校正系数计算单元372B、浓度数据生成单元380A和校正处理单元380B执行的处理功能的全部或一部分的模式。

如上所述，利用根据本实施例的喷墨记录设备，由于可以通过分析测试图案的读取图像来准确地掌握从每个喷嘴喷射到记录纸上的墨滴的着落位置，因此可以以高精度识别不良喷射喷嘴的位置。因此，可以对输入图像数据执行由于不良喷射喷嘴造成的图像缺陷进行补偿的精确校正。现在将描述基于上述的各种处理的整个处理流程。

图像打印处理的描述

图30是示出图像打印的整个流程的流程图。当经由通信接口(接收部件)370接收从主机386发送的期望图像的输入图像数据(图38中示出为S80的接收步骤)时，通过颜色转换处理(图3所示的颜色转换单元110)、不良喷射喷嘴校正处理(不喷射喷嘴校正图像处理单元112)、半色调处理(半色调处理单元114)和测试图案合成(测试图案合成单元118)等校正输入图像数据(图30中示出为S82的校正步骤)。

随后，基于校正后的输入图像数据，通过使头驱动器384(图3中的参考标记128)使得墨滴从每个头350的喷嘴351向记录介质224喷射(图30中示出为S84的喷射步骤)，可以将期望图像清楚地打印在记录介质224上。

在上述的校正步骤(S82)中，通过另一正常喷嘴补偿从不良喷射喷嘴喷射墨滴，并且同时，对输入图像数据执行用于防止从不良喷射喷嘴喷射墨滴的不良喷射喷嘴校正处理(不喷射喷嘴校正图像处理单元112)。基于从测试图案读取单元136发送的测试图案102的读取图像数据，在不良喷射喷嘴检测单元132(参照图3)执行不良喷射喷嘴校正处理。

此外，存在各种用于对不良喷射喷嘴执行喷射停止并通过另一喷嘴补偿不良喷射喷嘴的渲染缺陷的方法，诸如(1)校正输出图像的方法和(2)增大喷射信号强度并将喷射点直径校正为更大尺寸的方法。

(1)校正输出图像的方法

如果D^default表示在不喷射校正喷嘴的外围中进行渲染的图像浓度，则通过将在不喷射校正喷嘴处的图像浓度设置为D^NoPrint(＞D^default)，可以增大不喷射校正喷嘴的渲染浓度并且可以减小白色噪声可见度。可以将图像浓度之间的比率定义为不喷射校正喷嘴图像浓度放大量P^density。

(2)增大喷射信号并增大喷射点直径的方法

如果R^default表示不喷射校正喷嘴的外围中进行渲染的点直径，则通过将在不喷射校正喷嘴处的点直径设置为R^NoPrint(＞R^default)，可以增大不喷射校正喷嘴的渲染浓度，并且可以减小白色噪声可见度。将点直径之间的比率定义为不喷射校正喷嘴点浓度放大量P^dot。

如果将不喷射校正喷嘴进行的渲染的增加量(诸如，在上述两个代表示例中的不喷射校正喷嘴图像浓度放大量P^density和不喷射校正喷嘴点浓度放大量P^dot)统一定义为不喷射校正参数P，则使用不喷射校正参数P执行图像校正。

变型例

1开n关线图案已被例示为测试图案102。然而，除了对应于单个喷嘴的线外，可以使用多条(例如，两条或三条)线组合成一体的带状块等大致规则地排列的图案。

使用机外(off-line)扫描仪的构造示例

尽管参照图25至图30描述了使用内置于喷墨记录设备200的机内传感器290读取测试图案并且用于分析读取图像的设备也按照在喷墨记录设备200中的示例，但是本发明可以通过使用独立于喷墨记录设备200的机外扫描仪读取测试图案的打印结果，并且通过诸如个人计算机的设备分析读取图像的数据的构造来实现。

记录介质

“记录介质”是对通过记录元件记录有点的介质的统称，并且包括各种命名的介质，诸如打印介质、记录介质、图像形成介质、图像接收介质和喷射接收介质。当实施本发明时，不特别限制记录介质的材料、形状等。与材料或形状无关，本发明可以应用于各种类型的介质，包括连续纸、单页纸张、打印机标签、诸如OHP板的树脂板、薄膜、织物、可以形成书写图案等的打印板、以及橡胶纸板。

用于相对地移动头和纸张的装置

尽管在上述实施例中已例示相对于固定头输送记录介质的构造，但是本发明还可以利用相对于固定记录介质移动头的构造来实现。尽管单遍全行记录头正常沿着垂直于记录介质的进给方向(输送方向)的方向布置，但是将头沿着相对于垂直于输送方向的方向以预定角度倾斜的方向布置的模式也是可能的。

头构造的修改

尽管在上述实施例中已描述了使用具有长到足以适应记录介质的整体宽度的一行喷嘴的纸宽全行头的喷墨记录设备，但是本发明的应用范围不限于此。本发明还可以应用于移动诸如串行(穿梭扫描)头的短记录头并且通过使用该头执行多次扫描操作来记录图像的喷射记录设备。此外，当使用喷墨打印头形成彩色图像时，可以针对多种彩色墨水(记录流体)中的每一种布置头，或者可以采用单个记录头能够喷射多种彩色墨水的构造。

本发明的应用

在上述实施例中，已描述了对用于图形打印的喷墨记录设备的应用，但本发明的应用范围不限于此。例如，本发明可以广泛应用于使用液体功能材料形成各种形状或图案的喷射系统，诸如形成电子电路的布线图案的图形的布线印刷设备、各种装置的制造设备、使用树脂液体作为喷射功能液的防染印刷设备、滤色镜制造设备、用于使用用于材料沉积的材料形成微细结构的微细结构形成设备等。

不喷射记录头的利用

尽管喷墨记录设备已被例示为使用以上描述中的记录头的图像形成设备，但是本发明的应用范围不限于此。除了喷射系统外，本发明还可以应用于各种执行点记录的图像形成设备，诸如使用热敏元件作为记录元件的具有记录头的热转印记录设备、使用LED元件作为记录元件的具有记录头的LED电子照片打印机、以及具有LED线曝光头的卤化银照片打印机。

应该理解，不旨在将本发明限制于所公开的具体形式，但相反，本发明覆盖落入所述权利要求书中所表达的本发明的精神和范围内的全部修改、替换构造和等同方案。

Claims (11)

1.一种不良记录元件检测设备，包括：

图像信号获取装置，其获取通过在第一方向上以读取间距WS读取由图像记录设备记录的线状测试图案而获得的读取图像信号，其中所述图像记录设备具有：记录头，其中，多个记录元件被排列成使得当所述多个记录元件投影在平行于所述第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；以及介质输送装置，其在垂直于所述第一方向的方向上引起记录介质与所述记录头之间的相对移动，所述测试图案是通过操作与所述投影记录元件当中每个检测间距单位PP的投影记录元件对应的记录元件而记录的；

信号分解装置，其在所述第一方向上从一端开始顺序地将读取像素编号0至n(其中，n是自然数)分配给所获取的读取图像信号，将所述读取像素编号除以分析间距单位PS以获得余数，并且将所述读取图像信号分解成所获得的每个余数的图像信号；

波动信号计算装置，其基于针对每个余数所预测的预测信号和每个余数的图像信号，计算每个余数的波动信号；以及

识别装置，其基于每个余数的波动信号，识别所述多个记录元件当中的不良记录元件，

其中，以使得利用T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|而获得的周期T等于或超过预先设置的分析最小周期的方式设置分析间距单位PS的值。

2.根据权利要求1所述的不良记录元件检测设备，其中，所述分析最小周期为三。

3.根据权利要求1所述的不良记录元件检测设备，其中，所述波动信号计算装置基于每个余数的图像信号生成针对每个余数而预测的预测信号，并且基于所生成的针对每个余数而预测的预测信号与每个余数的图像信号之间的差，来计算每个余数的波动信号。

4.根据权利要求1所述的不良记录元件检测设备，其中，所述识别装置基于针对每个余数而预测的预测信号设置阈值，并基于所述阈值识别不良记录元件。

5.根据权利要求1所述的不良记录元件检测设备，其中，所述识别装置基于各个余数的波动信号当中受噪声影响最小的波动信号来识别不良记录元件。

6.一种图像形成设备，包括：

根据权利要求1所述的不良记录元件检测设备；

记录头，其中，多个记录元件排列成使得当多个记录元件投影在平行于第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；

介质输送装置，其在垂直于所述第一方向的方向上引起记录介质与所述记录头之间的相对移动；

第一记录控制装置，其操作与所述投影记录元件当中每个检测单位PP的投影记录元件对应的记录元件，以记录线状测试图案；

测试图案读取装置，其读取线状测试图案并将所述线状测试图案转换成读取图像信号，所述读取图像信号是在所述第一方向上以读取间距WS读取的；

存储装置，其存储所识别出的不良记录元件的相关信息；

图像校正装置，其停止所识别出的不良记录元件的记录操作，并且通过使用所述不良记录元件之外的记录元件补偿所述不良记录元件的记录缺陷来校正图像数据，以记录目标图像；以及

第二记录控制装置，其根据已被所述图像校正装置校正了的图像数据，控制所述不良记录元件之外的记录元件的记录操作，以执行图像记录。

7.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中，WS大于WP。

8.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中，所述测试图案的线宽度在从WS的0.5倍到WS的2倍的范围内。

9.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中：

所述记录元件具有喷墨喷嘴，并且

所述不良记录元件基于显著位置误差、不喷射、和显著喷射量误差中的至少一个。

10.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中，所述测试图案读取装置是其中在第一方向上以所述读取间距WS排列有多个读取像素的线传感器。

11.一种不良记录元件检测方法，包括以下步骤：

获取通过在第一方向上以读取间距WS读取由图像记录设备记录的线状测试图案而获得的读取图像信号，其中所述图像记录设备具有：记录头，其中，多个记录元件排列成使得当所述多个记录元件投影在平行于所述第一方向的直线上时，投影记录元件的间隔等于记录间距WP；以及介质输送装置，其在垂直于所述第一方向的方向上引起记录介质与所述记录头之间的相对移动，所述测试图案是通过操作与所述投影记录元件当中每个检测单位PP的投影记录元件对应的记录元件而记录的；

在所述第一方向上从一端开始顺序地将读取像素编号0至n(其中，n为自然数)分配给所获取的读取图像信号，将所述读取像素编号除以分析间距单位PS以获得余数，并且将所述读取图像信号分解成所获得的每个余数的图像信号；

基于针对每个余数而预测的预测信号和每个余数的图像信号计算每个余数的波动信号；以及

基于每个余数的波动信号识别所述多个记录元件当中的不良记录元件，

其中，以使得利用T＝WP×PP/|WS×PS-WP×PP|所获得的周期T等于或超过预先设置的分析最小周期的方式设置所述分析间距单位PS的值。

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