JP2015168084A - 液滴吐出検査装置、液滴吐出検査方法、および液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル抜けの検出が安定して行える液滴吐出検査装置、および該液滴吐出検査装置を備えた液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出検査装置（吐出検査ユニット２００）は、ノズル２１から複数の液滴を検査媒体１１に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターン２の光学的強度を検出する検出部２０３を有し、同一のノズル２１によって得られたドット列の列方向において所定の閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することによりノズル２１の吐出不良を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液滴吐出検査装置、液滴吐出検査方法、および液滴吐出装置に関する。

液滴吐出ヘッドが備えるノズルから液体を噴出して媒体上に液滴を着弾させることで画像形成（印刷）を行う液滴吐出装置として、インクジェット式プリンターが知られている。このような液滴吐出装置を用いて印刷を行う際に、ノズルの詰まりなどにより、着弾する液滴（ドット）の抜けが発生し印刷画像の画質が劣化することがある。
これに対し、例えば特許文献１には、所定の場所に液滴を吐出して検査用のドット画像を形成し、このドット画像を画像認識することでノズル抜け検査を行う吐出不良検査ユニットを備えた液滴吐出装置が記載されている。ノズル抜けとは、ノズルに対して液滴が吐出されるように制御したにもかかわらず、ノズル孔の目詰まりなどによって液滴が吐出されないことをいう。ノズル抜けが検出された液滴吐出ヘッドに対しては、クリーニングなどを行うことで印刷画質が良好になるように復帰させる。

特開２００６−７６０６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の液滴吐出装置（吐出不良検査ユニット）では、検査用のドット画像を画像認識する際に、ノズル抜けとは関係の無いノイズ成分を認識してしまうことにより、正確なノズル抜け検査ができない場合があるという問題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。

［適用例１］ 本適用例に係る液滴吐出検査装置は、ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出する検出部を有し、同一の前記ノズルによって得られた前記ドット列の列方向において所定の閾値以上の前記光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することにより前記ノズルの吐出不良を検出することを特徴とする。

本適用例によれば、液滴吐出検査装置は、ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出する検出部を有している。複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンは、複数のノズルが並ぶ（ノズル列）方向と交差する方向にノズル列を検査媒体に対して相対移動させながら検査媒体に液滴を間欠吐出させることで形成することができる。検査パターンの光学的強度とは、例えばＲＧＢの光度であり、検査パターンに照射する検査光の反射光として捉えることができる。また、液滴吐出検査装置は、同一のノズルによって得られたドット列の列方向において所定の閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することによりノズルの吐出不良を検出する。ノズルから正常に液滴が吐出され、複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンが正常に描画された場合には、同一のノズルによって得られたドット列の列方向において閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に現れるピーク周期は、ノズルピッチに対応する周期になる。従って、ピーク周期が、所定のノズルピッチに対応したピークの間隔で得られた場合に、ノズル抜けの無いことが確認できる。また、検査パターンから得られる光学的強度の一部にノイズ成分が含まれた場合であっても、ドット列方向において閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいているため、ノイズ成分の影響が軽減され、ノズル抜けによる影響を検出することができる。

［適用例２］ 上記適用例に係る液滴吐出検査装置において、前記強度曲線の移動平均曲線から前記ピーク周期を算出することを特徴とする。

本適用例のように、強度曲線の移動平均曲線からピーク周期を算出することで、例えば、ドット径より小さな範囲で含まれるノイズ成分（高周波成分）の影響が軽減されるため、より適確にピーク周期を検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

［適用例３］ 上記適用例に係る液滴吐出検査装置において、前記強度曲線は、前記ドット行が形成されている領域の前記光学的強度を積算して得ることを特徴とする。

本適用例のように、ドット行が形成されている領域の光学的強度を積算し強度曲線を得ることにより、ドット行が形成されている領域外のデータ（ノイズ成分）が除去されるため、より適確にピーク周期を検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

［適用例４］ 上記適用例に係る液滴吐出検査装置において、前記検査媒体は透明であって、前記検査パターンが形成された前記検査媒体が保持される保持面を有するステージと、前記検査パターンに検査光を照射する照射部と、を有し、前記保持面は鏡面であり、前記検出部は、前記鏡面が反射する前記検査光を受光しない位置に設けられていることを特徴とする。

本適用例によれば、検査媒体は透明であって、液滴吐出検査装置は、検査パターンが形成された検査媒体が保持される保持面を有するステージと、検査パターンに検査光を照射する照射部とを有している。また、保持面は鏡面であり、検出部は、鏡面が反射する検査光を受光しない位置に設けられている。つまり、透明な検査媒体を通過し鏡面で正反射する反射光と、検査媒体上に形成されたドットが反射する反射光とは分離され、検出部は、ドットが反射する検査光の光学的強度を検出する。検出部を保持面（鏡面）が反射する正反射光を受光しない位置に配置することで、ドットが反射する反射光を分離して捉えることができ、例えば、液滴（ドット）が透明な場合や、白色や黒色など検査媒体と識別が難しい場合であっても、より適確にドット（検査パターンが反射する検査光）を検出することができる。また、本適用例によれば、例えば、保持面（鏡面）にキズがあった場合であっても、キズによるノイズ成分が除去あるいは軽減されるため、より適確にピーク周期を検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

［適用例５］ 本適用例に係る液滴吐出検査方法は、ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出し、同一の前記ノズルによって得られた前記ドット列の列方向において所定の閾値以上の前記光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することにより前記ノズルの吐出不良を検出することを特徴とする。

本適用例の液滴吐出検査方法は、ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出し、同一のノズルによって得られたドット列の列方向において所定の閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することによりノズルの吐出不良を検出する。複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンは、複数のノズルが並ぶ（ノズル列）方向と交差する方向にノズル列を検査媒体に対して相対移動させながら検査媒体に液滴を間欠吐出させることで形成することができる。検査パターンの光学的強度とは、例えばＲＧＢの光度であり、検査パターンに照射する検査光の反射光として捉えることができる。ノズルから正常に液滴が吐出され、複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンが正常に描画された場合には、同一のノズルによって得られたドット列の列方向において閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に現れるピーク周期は、ノズルピッチに対応する周期になる。従って、ピーク周期が、所定のノズルピッチに対応したピークの間隔で得られた場合に、ノズル抜けの無いことが確認できる。また、ドット列の中の一部にノイズ成分（ゴミなどの異物や、光学系のキズなどの影響成分）が含まれた場合であっても、ドット列方向において閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいているため、ノイズ成分の影響が軽減され、ノズル抜けによる影響を検出することができる。

［適用例６］ 上記適用例に係る液滴吐出検査方法において、前記強度曲線の移動平均曲線から前記ピーク周期を算出することを特徴とする。

本適用例のように、強度曲線の移動平均曲線からピーク周期を算出することで、例えば、ドット径より小さな範囲で含まれるノイズ成分（高周波成分）の影響が軽減されるため、より適確にピーク周期を検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

［適用例７］ 上記適用例に係る液滴吐出検査方法において、前記強度曲線は、前記ドット行が形成されている領域の前記光学的強度を積算して得ることを特徴とする。

本適用例のように、ドット行が形成されている領域の光学的強度を積算し強度曲線を得ることにより、ドット行が形成されている領域外のデータ（ノイズ成分、例えば、ゴミなどの異物や、光学系のキズなどの影響成分）が除去されるため、より適確にピーク周期を検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

［適用例８］ 本適用例に係る液滴吐出装置は、上記適用例に記載の液滴吐出検査装置を備えることを特徴とする。

本適用例のように、液滴吐出装置が上記適用例に記載の液滴吐出検査装置を備えることで、より確実にノズル抜けを検出することができる。その結果、ノズルの詰まりなどにより、着弾する液滴（ドット）の抜けが発生し印刷画像の画質が劣化した場合に、その原因が容易に検出できるため、ノズル抜けが検出された液滴吐出ヘッドに対して、クリーニングを行うなどすることで容易に良好な印刷画質が得られる状態に復帰させることができる。

実施形態１に係る液滴吐出装置の斜視図 （ａ），（ｂ）記録ヘッドの一部を示す断面図および平面図 （ａ），（ｂ）液滴吐出検査装置の構成を示す斜視図および側面図 検査パターンの例を示す平面図 ノズル抜けの検出のフローチャート （ａ）〜（ｄ）ノズル抜けの検出の各段階における説明図 （ａ）〜（ｄ）異物やキズが含まれる場合のノズル抜けの検出の各段階における説明図 （ａ）〜（ｃ）ノズル抜けやドット抜けがあった場合のノズル抜けの検出の各段階における説明図

以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、Ｚ軸方向が上下方向、Ｚ方向が上方向、Ｘ軸方向が前後方向、−Ｘ方向が手前方向、Ｙ軸方向が左右方向、＋Ｙ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が水平面としている。

（実施形態１）
＜液滴吐出装置＞
図１は、実施形態１に係る「液滴吐出装置」としてのインクジェットプリンター１００の斜視図である。
インクジェットプリンター１００は、インクジェット式記録ヘッド２０（以下記録ヘッド２０）、キャリッジ３、キャリッジ駆動機構４、コントロールボード５、インクカートリッジ６、記録媒体供給排出機構（図示省略）、プラテン８、ワイパーユニット３０、「液滴吐出検査装置」としての吐出検査ユニット２００などを備えている。

インクジェットプリンター１００は、コントロールボード５の制御の下に、記録ヘッド２０によって液滴（以下インク滴とも言う）を吐出し記録媒体１０に付与することにより文字や図面、画像などを記録する装置である。インク滴を吐出する方式（インクジェット式記録ヘッドの方式）としては、好適例としてピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室に貯留されたインクに圧電素子（ピエゾ素子）により記録情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通する液体噴射ノズル（以下ノズル）からインク滴を噴射し記録する方式である。

なお、インク滴を吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、記録媒体上にドット群を形成する他の記録方式であってもよい。例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極間の強電界でノズルからインクを液滴状に連続噴射させ、インク滴が飛翔する間に偏向電極から記録情報信号を与えて記録する方式、またはインク滴を偏向することなく記録情報信号に対応して噴射させる方式（静電吸引方式）、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを記録情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し記録する方式（サーマルジェット方式）などであってもよい。

キャリッジ３は、記録ヘッド２０、およびインクカートリッジ６を搭載し、キャリッジ駆動機構４によって記録媒体１０の表面上を走査（図１におけるＹ軸方向の往復動作）しながら略鉛直方向（図１における−Ｚ方向）にインクを吐出し記録を行う。
コントロールボード５は、キャリッジ駆動機構４やワイパーユニット３０の駆動制御やインク吐出の制御、記録媒体１０の移動制御や記録媒体供給排出機構の制御、また、吐出検査ユニット２００の制御などを行う。
インクカートリッジ６は、複数の収容部に分かれ、複数のインクを収容している。
記録媒体供給排出機構は、キャリッジ３の走査方向と交差する方向（図１における−Ｘ方向）に記録媒体１０を移動させる。
プラテン８は、記録媒体１０を載置し、記録ヘッド２０と、記録媒体１０との間隔を規定している。

＜記録ヘッド＞
図２（ａ）は、記録ヘッド２０のインク吐出部を示す断面図、図２（ｂ）は、記録ヘッド２０の下方向から見た平面図である。図２（ａ）は、この図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面を示している。

記録ヘッド２０は、インクを吐出するノズル２１が複数設けられたノズルプレート２２を有し、ノズルプレート２２には、ノズル開口部（吐出口２３）が形成されている。
ノズルプレート２２には、ノズルプレート２２の少なくとも一部を覆うノズルプレートカバー２５が設けられている。ノズルプレートカバー２５は、複数のノズル列２７の組み合わせによって形成される記録ヘッド２０において、ノズル列２７を固定する役割や、ノズルプレート２２から突出した部分で記録媒体１０が浮き上がってノズル２１に記録媒体１０が直接接触してしまうのを防止する役割などのために設けられている。インクは、この突出部や吐出口２３付近に残ることがあり、吐出口２３が塞がれてインク滴が吐出されないノズル抜けの原因となる。ノズル抜けが発生した場合には、ワイパーユニット３０によってノズルプレート２２の表面をクリーニングし、吐出口２３付近に残るインクを除去する。

ノズルプレート２２は、インクを吐出する複数（図２（ｂ）の場合には５つ）の吐出口２３が並ぶノズル列２７を複数（図２（ｂ）の場合には９列）有している。それぞれのノズル列２７が有する吐出口２３からは、同一の供給経路から供給される同一のインクが吐出される。また、ノズル列２７毎に、異なる供給経路から供給される異なるインク滴が吐出される。つまり図２（ｂ）の場合には９種類のインク滴が吐出される。

＜液滴吐出検査装置＞
図３（ａ）は、「液滴吐出検査装置」としての吐出検査ユニット２００の構成を示す斜視図、図３（ｂ）は、同側面図である。
吐出検査ユニット２００は、記録ヘッド２０によって検査媒体１１に形成された検査パターン２を画像認識することにより、記録ヘッド２０のノズル抜けを検出する装置である。
吐出検査ユニット２００は、ステージ２０１、照射部２０２、検出部２０３、供給部２０４、回収部２０５などから構成されている。

検査媒体１１は、ロール状に巻かれた透明樹脂フィルムであり、ロール軸を支持する回転軸を備えた供給部２０４から繰り出されてステージ２０１に供給され、ステージ２０１上で検査パターン２が形成され、液滴吐出検査（ノズル抜け検査）が行われた後、順次、同じくロール軸を支持する回転軸を備えた回収部２０５に巻き取られるように回収される。

ステージ２０１は、検査媒体１１が保持される保持面２０１ｓを有し、プラテン８（図１参照）が配置される面と略同じ面内において、プラテン８の−Ｙ側の位置に設置されている。保持面２０１ｓは、鏡面で構成されている。
キャリッジ駆動機構４によってステージ２０１の上に移動した記録ヘッド２０によって、ステージ２０１（保持面２０１ｓ）に保持される検査媒体１１にインク滴を吐出し、複数のドット１によって検査パターン２を形成する。

照射部２０２は、検査媒体１１に形成された検査パターン２に検査光を照射する光源を備え、保持面２０１ｓ（検査媒体１１）に対して斜め方向から検査光が照射できる位置に配置されている。
検出部２０３は、検査パターン２が反射する検査光の光学的強度（具体的には、例えば、ＲＧＢ光度）を検出するエリアセンサーを備え、検査媒体１１に形成された検査パターン２を、その略垂直上方から画像として捉えることができる位置に配置されている。具体的には、検出部２０３は、保持面２０１ｓ（鏡面）が反射する検査光の正反射光が受光されない位置に配置されている。このように検出部２０３を配置した場合、図２（ｂ）に示すように、検査媒体１１上に形成されたインク滴（ドット１）はその表面が検査媒体１１で球面状（断面で円弧状）になっているので、インク滴（ドット１）が反射する反射光（ドット表面の正反射光とドット表面および内部からの乱反射光）の一部のみを受光することができ、検査パターン２の画像を捉えることができる。

＜検査パターン＞
記録ヘッド２０のノズル抜けは、ノズル列２７毎に検査パターン２を形成し、画像認識することにより行う。検査パターン２は、検査対象のノズル列２７を、検査媒体１１の上で−Ｙ方向に一定速度で移動させながら、一定の間隔でノズル２１から同時にインク滴を吐出することによって形成する。

図４は、検査パターン２の例を示す平面図である。
図４の検査パターン２は、ノズル抜けが無い正常な状態を示しており、ノズル列２７（Ｘ方向に順にならぶ１番から５番のノズル２１）に対応してピッチＰｘで並ぶ５つのドット１からなるドット行が、記録ヘッド２０（ノズル列２７）の移動に伴う吐出ピッチＰｙで５行並ぶことで、５列のドット列（１番ドット列から５番ドット列）を形成している様子を示している。

＜液滴吐出検査方法＞
次に、検査パターン２を画像認識することによりノズル抜けの検出を行う「液滴吐出検査方法」について、図５に示すノズル抜けの検出のフローチャートに従って説明する。また、図６（ａ）〜（ｄ）には、ノズル抜けの検出の各段階における説明図を示している。

まず、ノズル抜けの検査を行うノズル列２７により、検査媒体１１に検査パターン２（図６（ａ））を形成する（ステップＳ１）。
次に、検出部２０３によって、検査パターン２を撮像し、ＲＧＢのビットマップ画像データ（以下画像データと言う）を取得する。画像データには、エリアセンサーの各画素に対応したデータとして、撮像して得られた光度（色強度）に応じたデータ（０〜２５５）が格納される（ステップＳ２）。

次に、複数のドット１により形成されたドット行を画像認識の有効エリアとして抽出する（ステップＳ３）。具体的には、ドット１がＸ方向に並びドット行が形成されている領域の画像データのみを演算処理対象として抽出する。
抽出する方法としては、例えば、画像データをＸ軸方向の画素ライン（エリアセンサーのＸ軸方向の画素の並び）毎にスキャン（データを参照）する中で、所定の閾値以上の画像データが収納されている画素の最小Ｘ座標と最大Ｘ座標との差（図６（ａ）に示すＷｄ１）が所定の幅（例えば、ドット行幅の８０％）以上の画素ラインを有効データラインとして抽出する方法がある。また、例えば、所定の閾値以上の画像データが収納されている画素の画像データを画素ライン毎に積算し、積算値が所定の閾値（例えば、最大積算値の８０％）以上の画素ラインを有効データラインとして抽出する方法などであっても良い。

図６（ｂ）は、有効エリアとして抽出された領域を示す模式図である。図６（ａ）におけるドット行の行間領域（ｇ１〜ｇ４）が削除され、ドット行が形成されている領域（ｄ１〜ｄ５）が抽出されて有効エリア（ｄｔ）が得られている様子を示している。

次に、ドット列の列方向において所定の閾値以上の画像データが収納されている画素の画像データを積算して強度曲線を算出する（ステップＳ４）。具体的には、有効エリアとして抽出された領域の画像データをＹ軸方向の画素ライン（Ｙ軸方向の画素の並び）毎にスキャン（データを参照）し、所定の閾値以上の画像データが収納されている画素の画像データを積算して強度曲線を算出する。

図６（ｃ）は、積算して得られた強度曲線の例を示すグラフである。同一のノズル２１よって形成されたドット１の列による画像データが積算され、ノズルピッチに対応した位置にピークのある強度曲線が得られている。ピッチ間の積算データのゆらぎ（図６（ｃ）に示す破線で囲んだ高周波成分）は、ドット１の位置のばらつきや、ドット１の径のばらつき、ドット１が形成されていない領域のノイズ成分などによるものである。
ノイズ成分とは、例えば、検査用のドット画像や画像認識のための光学系経路内に付着するゴミなどの異物や、光学系の欠陥（例えば、ミラーやプリズム表面のキズや汚れ）などの写り込みである。

次に、この高周波成分を除去する（ステップＳ５）。具体的には、得られた強度曲線に対して移動平均処理をかけて高周波のゆらぎ部分をならし、移動平均曲線を得る。具体的には、図６（ｃ）に示すグラフのように得られた強度曲線において、各ｘの前後の平均化区間ｘ−ｍ〜ｘ＋ｍの画像データｋの単純移動平均を算出しプロットすることで高周波成分を除去する。平均化区間（±ｍの値）は、ドット１のサイズやノズルピッチ、また画像データの画素分解能などによりその効果が異なるため、強度曲線の波形（高周波領域）に応じて予め評価して決定しておくことが望ましい。図６（ｄ）に移動平均処理により高周波成分が除去された様子を示す。

次に、得られたグラフから、画像データのピーク周期Ｐｆを算出し、（ステップＳ６）、規格内であるか判定する（ステップＳ７）。ピーク周期Ｐｆは、インク滴が吐出されたノズル２１のノズルピッチに対応するものであるため、ピーク周期Ｐｆやピークの数によってノズル抜けの有無を判定することができる。具体的には、例えば、検査パターン２の設計値（ノズル抜けが無い理想状態）のピーク周期Ｔｆに対して、
Ｔｆ×（１００−ｍ）％＜Ｐｆ＜Ｔｆ×（１００＋ｎ）％
の場合に、ノズル抜けは無いと判定する。判定基準となるｍ、ｎの値は、予めピーク周期Ｐｆを評価することにより、例えばその標準偏差σなどに基づいて決定することが好ましい。

次に、ノズル抜け有無の判定結果を発報し（ステップＳ８，Ｓ９）、その結果に基づいて所定の処理を行う。具体的には、吐出検査ユニット２００は、ノズル抜け有無の判定結果をコントロールボード５に伝達する。コントロールボード５は、例えば、ノズル抜け有りの情報を受けた場合には、予め設定されたクリーニング処理（例えば、キャリッジ駆動機構４を制御して記録ヘッド２０をワイパーユニット３０の位置に移動させ、ワイパーユニット３０により、記録ヘッド２０をクリーニングする）を行う。

＜液滴吐出検査の例＞
図７（ａ）〜（ｄ）は、検査パターン２に異物９９が乗っている場合や、保持面２０１ｓの表面にキズ９８があった場合のノズル抜けの検出の各段階における説明図である。
例えば、図７（ａ）に示すように、検査パターン２の３番ドット列と４番ドット列の間において、ドット行が形成されている領域ｄ２，ｄ３、およびドット行の行間領域ｇ２，ｇ３にまたがる異物９９がドット１と略同じ程度の光度で捉えられた場合の例を説明する。

このような場合、検出部２０３によって取得された画像データに対して、ドット行を画像認識の有効エリアとして抽出するステップＳ３によって（つまり行間領域のデータが除外されることによって）、異物９９の大きさは、図７（ｂ）に示す程度の影響に縮小される。これは、行間領域ｇ２，ｇ３においては、異物９９の幅Ｗｇ２，Ｗｇ３が共にドット行幅Ｗｄ１の８０％に満たないため、ドット行が形成されている領域とは見なされず、除外されるためである。

次に、ドット列の列方向において所定の閾値以上の画像データが収納されている画素の画像データを積算して強度曲線を算出するステップＳ４によって、異物９９の影響は、図７（ｃ）の破線９９ｋで囲む部分のように、強度曲線のピークポイントに対して識別される。続くステップＳ５によって高周波成分が除去され、図７（ｄ）に示すように、明確にピーク周期Ｐｆが求められるため、ノズル抜けの判定を行うことができる。つまり、異物９９の大きさが、ドット行が形成されている領域ｄ１〜ｄ５（図７（ｂ）におけるｄｔ）の全体に亘るほどの大きさにならない限り、異物９９の影響を軽減してノズル抜けの検出を行うことができる。

また、例えば、図７（ａ）に示すように、保持面２０１ｓのキズ９８が、領域ｄ１〜ｄ５の全体に亘ってドット列と同じ方向（Ｙ軸方向）に延在し、ドット１と略同じ程度の光度で捉えられた場合の例を説明する。

キズ９８は、領域ｄ１〜ｄ５の全体に亘ってドット列と同じ方向に延在しているため、ステップＳ３によって行間領域のデータが除外されても、図７（ｂ）に示すようにその効果は認められない。その結果、図７（ｃ）の破線９８ｋで囲む部分に示すように、画素の画像データを積算して強度曲線を算出するステップＳ４においても、ピークは、ドット１の列のピーク（ノズル２１の位置のピーク）と同等となり識別されない。しかし、続くステップＳ５によって移動平均処理を行うことで、図７（ｄ）に示すように、そのピーク値をノズル２１によるピーク値と差別化させることができ、明確にピーク周期Ｐｆが求めることができる。つまり、図７（ａ）に示すように、キズ９８の幅がドット１の径に比べて細い場合においては、Ｙ軸方向に延在する場合であっても、キズ９８の影響を軽減してノズル抜けの検出を行うことができる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、ノズル抜けやドット抜けがあった場合のノズル抜けの検出の各段階における説明図である。
図８（ａ）は、例えば、２番ノズルが吐出不良で第２ドットが抜け、３番ノズルが完全に詰まってノズル抜けとなり、５番ノズルが吐出不良で第３，４ドットの径が小さくなってしまった場合の検査パターン２を示している。

このような場合において前述したステップＳ３，Ｓ４を実施して強度曲線を算出すると、図８（ｂ）に示すようなグラフが得られ、更にステップＳ５の移動平均処理をかけると図８（ｃ）に示すようなグラフ（移動平均曲線）が得られる。
この移動平均曲線においてピーク周期Ｐｆｎを求めると、図８（ｃ）に示すＰｆ１〜Ｐｆ３が得られる。Ｐｆ２は、設計値のピーク周期Ｔｆに対して大きく外れた値であるため、容易に対応する位置のノズル抜けとして検出される。

求められたピーク周期Ｐｆｎが設計値のピーク周期Ｔｆに対して大きく外れた場合のノズル抜け数Ｎｇは、以下の式から求めることができる。
Ｎｇ＝ＩＮＴ（Ｐｆｎ／Ｔｆ）−１
なお、ＩＮＴ（）は（）内の演算結果の整数部を表している。
また、端部のノズル２１にノズル抜けが無い場合には、移動平均曲線のピーク位置から、ノズル抜けが発生しているノズル番号を算出することができる。

以上述べたように、本実施形態による液滴吐出検査装置、液滴吐出検査方法、および液滴吐出装置によれば、以下の効果を得ることができる。
液滴吐出検査装置としての吐出検査ユニット２００は、検査媒体１１に形成した複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターン２の光学的強度を検出する検出部２０３を有しており、同一のノズル２１によって得られたドット列の列方向において所定の閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することによりノズル２１の吐出不良を検出することができる。また、検査パターン２から得られる光学的強度の一部にノイズ成分（ゴミなどの異物や、光学系のキズなどの影響成分）が含まれた場合であっても、ドット列方向において閾値以上の光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいているため、ノイズ成分の影響が軽減され、ノズル抜けを安定して検出することができる。

また、強度曲線の移動平均曲線からピーク周期Ｐｆを算出することで、例えば、ドット径より小さな範囲で含まれるノイズ成分（高周波成分）の影響が軽減されるため、より適確にピーク周期Ｐｆを検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

また、ドット行が形成されている領域の光学的強度を積算し強度曲線を得ることにより、ドット行が形成されている領域外のデータ（ノイズ成分、例えば、ゴミなどの異物や、光学系のキズなどの影響成分）が除去されるため、より適確にピーク周期Ｐｆを検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

また、検査媒体１１は透明であって、吐出検査ユニット２００は、検査パターン２が形成された検査媒体１１が保持される保持面２０１ｓを有するステージ２０１と、検査パターン２に検査光を照射する照射部２０２とを有している。また、保持面２０１ｓは鏡面であり、検出部２０３は、保持面２０１ｓ（鏡面）が反射する正反射光を受光しない位置に配置されている。このようにすることで、保持面２０１ｓ（鏡面）や検査媒体１１の表面で反射する反射光は検出部２０３には受光されないので、ドット１が反射する反射光のみを検出部２０３で捉えることができ、例えば、インク滴（ドット）が透明な場合や、白色や黒色など検査媒体１１と識別が難しい場合であっても、より適確にドット１（検査パターン２が反射する検査光）を検出することができる。また、例えば、保持面２０１ｓ（鏡面）にキズがあった場合であっても、キズによる反射光を検出部２０３が受光するのは一部に限られるので、キズによるノイズ成分が軽減され、より適確にピーク周期Ｐｆを検出することができ、その結果、より確実にノズル抜けを検出することができる。

液滴吐出装置としてのインクジェットプリンター１００は、吐出検査ユニット２００を備えることで、より確実にノズル抜けを検出することができる。その結果、ノズル２１の詰まりなどにより、着弾する液滴（ドット１）の抜けが発生し印刷画像の画質が劣化した場合に、その原因が容易に検出できるため、ノズル抜けが検出された記録ヘッド２０に対して、クリーニングを行うなどすることで容易に良好な印刷画質が得られる状態に復帰させることができる。

１…ドット、２…検査パターン、３…キャリッジ、４…キャリッジ駆動機構、５…コントロールボード、６…インクカートリッジ、８…プラテン、１０…記録媒体、１１…検査媒体、２０…記録ヘッド、２１…ノズル、２２…ノズルプレート、２３…吐出口、２５…ノズルプレートカバー、２７…ノズル列、３０…ワイパーユニット、９８…キズ、９９…異物、１００…インクジェットプリンター、２００…吐出検査ユニット、２０１…ステージ、２０１ｓ…保持面、２０２…照射部、２０３…検出部、２０４…供給部、２０５…回収部。

Claims (8)

1. ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出する検出部を有し、
   同一の前記ノズルによって得られた前記ドット列の列方向において所定の閾値以上の前記光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することにより前記ノズルの吐出不良を検出することを特徴とする液滴吐出検査装置。
2. 前記強度曲線の移動平均曲線から前記ピーク周期を算出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出検査装置。
3. 前記強度曲線は、前記ドット行が形成されている領域の前記光学的強度を積算して得ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出検査装置。
4. 前記検査媒体は透明であって、
   前記検査パターンが形成された前記検査媒体が保持される保持面を有するステージと、前記検査パターンに検査光を照射する照射部と、を有し、
   前記保持面は鏡面であり、
   前記検出部は、前記鏡面が反射する前記検査光を受光しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出検査装置。
5. ノズルから複数の液滴を検査媒体に吐出して得られた複数のドット列および複数のドット行からなる検査パターンの光学的強度を検出し、
   同一の前記ノズルによって得られた前記ドット列の列方向において所定の閾値以上の前記光学的強度を積算して得られる強度曲線に基づいてピーク周期を算出することにより前記ノズルの吐出不良を検出することを特徴とする液滴吐出検査方法。
6. 前記強度曲線の移動平均曲線から前記ピーク周期を算出することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出検査方法。
7. 前記強度曲線は、前記ドット行が形成されている領域の前記光学的強度を積算して得ることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液滴吐出検査方法。
8. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液滴吐出検査装置を備えることを特徴とする液滴吐出装置。

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