JP2016060066A - Nozzle inspection device, image forming device, and nozzle inspection method - Google Patents

Nozzle inspection device, image forming device, and nozzle inspection method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately inspect the discharge failure of a nozzle for discharging color ink and the discharge failure of a nozzle for discharging clear ink or white ink.SOLUTION: The nozzle inspection device includes a light source part for illuminating an object region so that the image Im of the object region captured by a two-dimensional image sensor can include a specular reflection region R1 and a diffuse reflection region R2. The two-dimensional image sensor captures the image Im of the object region so that a first pattern P1 formed by color ink can be positioned in the diffuse reflection region R2, and a second pattern P2 formed by clean ink or white ink can be positioned in the specular reflection region R1. A detection part analyzes the specular reflection region R1 of the image Im of the object region to inspect the discharge failure of a nozzle for discharging the clear ink or the white ink, and analyzes the diffuse reflection region R2 of the image Im of the object region to inspect the discharge failure of a nozzle for discharging the color ink.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、ノズル検査装置、画像形成装置およびノズル検査方法に関する。   The present invention relates to a nozzle inspection apparatus, an image forming apparatus, and a nozzle inspection method.

記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタでは、インクを吐出するノズルの目詰まりによって吐出不良が生じると、印刷画像の画質が低下する。そこで、実際にノズルから記録媒体にインクを吐出して検査用のテストパターンを形成し、このテストパターンを用いてノズルの吐出不良を検査し、吐出不良が検出されるとノズルのメンテナンス等を行うことが知られている。   In an ink jet printer that performs printing by ejecting ink onto a recording medium, if an ejection failure occurs due to clogging of a nozzle that ejects ink, the image quality of a printed image is degraded. Therefore, ink is actually ejected from the nozzles onto the recording medium to form a test pattern for inspection. The test pattern is used to inspect nozzle ejection defects, and if a ejection defect is detected, nozzle maintenance or the like is performed. It is known.

例えば特許文献1には、色インクを吐出するノズルに加えて、クリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する技術が記載されている。特許文献1に記載の技術では、拡散反射光検出用と正反射光検出用に2つのセンサを用いる。そして、普通紙にテストパターンを形成する場合は、クリアインクに色インクを重ねたテストパターンを形成して、このテストパターンでの拡散反射光に基づいてクリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する。一方、光沢紙にテストパターンを形成する場合は、クリアインクのみでテストパターンを形成して、このテストパターンでの正反射光に基づいてクリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する。   For example, Patent Document 1 describes a technique for inspecting ejection failure of a nozzle that ejects clear ink in addition to a nozzle that ejects color ink. In the technique described in Patent Document 1, two sensors are used for diffuse reflection detection and regular reflection detection. When a test pattern is to be formed on plain paper, a test pattern in which color ink is superimposed on clear ink is formed, and the ejection failure of nozzles that eject clear ink is inspected based on the diffuse reflected light in this test pattern. To do. On the other hand, when a test pattern is formed on glossy paper, the test pattern is formed only with clear ink, and the ejection failure of the nozzle that ejects the clear ink is inspected based on the regular reflection light in this test pattern.

しかし、特許文献1に記載の技術では、拡散反射光を検出するセンサと正反射光を受光するセンサとを個別に設け、これら2つのセンサを各々装置内の適切な位置に配置する必要があり、レイアウト上の自由度が低下するという不都合があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to separately provide a sensor that detects diffusely reflected light and a sensor that receives specularly reflected light, and to place these two sensors at appropriate positions in the apparatus. There is a disadvantage that the degree of freedom in layout is reduced.

上述した課題を解決するために、本発明は、複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備え、前記二次元イメージセンサは、前記パターンが色インクにより形成された第1パターンである場合は該第1パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第2パターンである場合は該第2パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像し、前記検出部は、前記パターンが前記第1パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第1パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第2パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第2パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a two-dimensional image sensor that captures a predetermined imaging range including a pattern formed by ejecting ink onto a recording medium from a nozzle row including a plurality of nozzles; The imaging range so that an image of the imaging range captured by the two-dimensional image sensor includes a regular reflection region that is an image region based on specular reflection light and a diffuse reflection region that is an image region based on diffuse reflection light. A light source unit that illuminates a light source and a detection unit that detects an ejection failure of the nozzle by analyzing an image in the imaging range, and the two-dimensional image sensor includes a first pattern in which the pattern is formed of color ink The first pattern is positioned in the diffuse reflection region, and the second pattern is formed when the pattern is a second pattern formed of clear ink or white ink. When the pattern is the first pattern, the detection unit analyzes the diffuse reflection area to form the first pattern so that the image is located in the regular reflection area. The ejection failure of the nozzle is inspected, and when the pattern is the second pattern, the regular reflection area is analyzed to inspect the ejection failure of the nozzle on which the second pattern is formed.

本発明によれば、簡素な構成により、色インクを吐出するノズルの吐出不良およびクリアインクや白インクなどの記録媒体に吐出された後に視認性が低下するインクを吐出するノズルの吐出不良を適切に検査することができる、という効果を奏する。   According to the present invention, with a simple configuration, the ejection failure of the nozzle that ejects the color ink and the ejection failure of the nozzle that ejects the ink whose visibility is lowered after being ejected to the recording medium such as the clear ink and the white ink are appropriately performed. There is an effect that it can be inspected.

図1は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating the inside of the image forming apparatus. 図2は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing an internal mechanical configuration of the image forming apparatus. 図3は、記録ヘッドをインク吐出面側から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the recording head as viewed from the ink ejection surface side. 図4−1は、測色カメラの縦断面図である。FIG. 4A is a longitudinal sectional view of the colorimetric camera. 図4−2は、測色カメラの筐体内部を図4−1のX1方向に見た平面図である。FIG. 4B is a plan view of the inside of the color measurement camera housing as viewed in the X1 direction of FIG. 4A. 図5は、基準チャートの具体例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of the reference chart. 図6は、画像形成装置の制御機構の概略構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control mechanism of the image forming apparatus. 図7は、測色カメラの制御機構の一構成例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the control mechanism of the colorimetric camera. 図8は、二次元イメージセンサが撮像した被写体領域の画像を模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing an image of the subject area captured by the two-dimensional image sensor. 図9は、検出部による処理の一例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of processing by the detection unit. 図10は、検出部による処理の一例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of processing by the detection unit. 図11は、測色カメラの動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the colorimetric camera. 図12は、測色カメラの変形例を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a modification of the colorimetric camera.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るノズル検査装置、画像形成装置およびノズル検査方法について詳しく説明する。なお、以下で示す実施形態は、インクジェットプリンタとして構成された画像形成装置に搭載され、画像形成装置が記録媒体に形成した測色用パターンの画像を撮像して測色値を算出する機能を持った測色カメラに対して、本発明のノズル検査装置としての機能を持たせた例である。   Hereinafter, a nozzle inspection apparatus, an image forming apparatus, and a nozzle inspection method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is mounted on an image forming apparatus configured as an ink jet printer, and has a function of calculating a colorimetric value by capturing an image of a colorimetric pattern formed on a recording medium by the image forming apparatus. This is an example in which the colorimetric camera is provided with a function as a nozzle inspection device of the present invention.

<画像形成装置の機械的構成>
まず、図1乃至図3を参照しながら、本実施形態の画像形成装置100の機械的構成について説明する。図1は、画像形成装置100の内部を透視して示す斜視図、図2は、画像形成装置100の内部の機械的構成を示す上面図、図3は、キャリッジ5に搭載される記録ヘッド6をインク吐出面側から見た平面図である。
<Mechanical configuration of image forming apparatus>
First, the mechanical configuration of the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a perspective view showing the inside of the image forming apparatus 100 as seen through, FIG. 2 is a top view showing the mechanical configuration inside the image forming apparatus 100, and FIG. 3 is a recording head 6 mounted on the carriage 5. FIG. 6 is a plan view when viewed from the ink ejection surface side.

図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、主走査方向(図中矢印A方向)に往復移動するキャリッジ5を備える。キャリッジ5は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド3により支持されている。また、キャリッジ5には連結片5aが設けられている。連結片5aは、主ガイドロッド3と平行に設けられた副ガイド部材4に係合し、キャリッジ5の姿勢を安定化させる。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 of the present embodiment includes a carriage 5 that reciprocates in the main scanning direction (the direction of arrow A in the figure). The carriage 5 is supported by a main guide rod 3 extending along the main scanning direction. The carriage 5 is provided with a connecting piece 5a. The connecting piece 5 a engages with the sub guide member 4 provided in parallel with the main guide rod 3 to stabilize the posture of the carriage 5.

キャリッジ5には、図2に示すように、例えば5つの記録ヘッド6y,6m,6c,6k,6clが搭載されている。記録ヘッド6yは、イエローのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド6mは、マゼンタのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド6cは、シアンのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド6kは、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド6clは、クリアインクを吐出する記録ヘッドである。以下、これら記録ヘッド6y,6m,6c,6k,6clを総称する場合は、記録ヘッド6という。記録ヘッド6は、インク吐出面(ノズル面)が下方(記録媒体M側)に向くように、キャリッジ5に支持されている。   As shown in FIG. 2, for example, five recording heads 6y, 6m, 6c, 6k, and 6cl are mounted on the carriage 5. The recording head 6y is a recording head that discharges yellow ink. The recording head 6m is a recording head that discharges magenta ink. The recording head 6c is a recording head that discharges cyan ink. The recording head 6k is a recording head that discharges black ink. The recording head 6cl is a recording head that discharges clear ink. Hereinafter, the recording heads 6y, 6m, 6c, 6k, and 6cl are collectively referred to as the recording head 6. The recording head 6 is supported by the carriage 5 so that the ink ejection surface (nozzle surface) faces downward (recording medium M side).

記録ヘッド6にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ7は、キャリッジ5には搭載されず、画像形成装置100内の所定の位置に配置されている。カートリッジ7と記録ヘッド6とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ7から記録ヘッド6に対してインクが供給される。   A cartridge 7, which is an ink supply body for supplying ink to the recording head 6, is not mounted on the carriage 5 and is disposed at a predetermined position in the image forming apparatus 100. The cartridge 7 and the recording head 6 are connected by a pipe (not shown), and ink is supplied from the cartridge 7 to the recording head 6 through this pipe.

キャリッジ5は、駆動プーリ9と従動プーリ10との間に張架されたタイミングベルト11に連結されている。駆動プーリ9は、主走査モータ8の駆動により回転する。従動プーリ10は、駆動プーリ9との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト11に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ5は、主走査モータ8の駆動によりタイミングベルト11が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ5の主走査方向の移動は、例えば図2に示すように、キャリッジ5に設けられたエンコーダセンサ13がエンコーダシート14のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。   The carriage 5 is connected to a timing belt 11 stretched between a driving pulley 9 and a driven pulley 10. The drive pulley 9 is rotated by driving the main scanning motor 8. The driven pulley 10 has a mechanism for adjusting the distance to the driving pulley 9 and has a role of applying a predetermined tension to the timing belt 11. The carriage 5 reciprocates in the main scanning direction when the timing belt 11 is fed by driving the main scanning motor 8. The movement of the carriage 5 in the main scanning direction is controlled based on an encoder value obtained when the encoder sensor 13 provided on the carriage 5 detects a mark on the encoder sheet 14 as shown in FIG.

また、本実施形態の画像形成装置100は、記録ヘッド6の信頼性を維持するための維持機構15を備える。維持機構15は、記録ヘッド6の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド6からの不要なインクの排出などを行う。本実施形態では、記録ヘッド6のノズルに吐出不良が検出された場合、維持機構15により吐出面のワイピングやインクの空吐出などの回復動作を行って、吐出不良を解消させる。   In addition, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a maintenance mechanism 15 for maintaining the reliability of the recording head 6. The maintenance mechanism 15 performs cleaning and capping of the ejection surface of the recording head 6 and discharging unnecessary ink from the recording head 6. In this embodiment, when a discharge failure is detected at the nozzles of the recording head 6, the maintenance mechanism 15 performs recovery operations such as wiping of the discharge surface and empty ink discharge to eliminate the discharge failure.

記録ヘッド6のインク吐出面と対向する位置には、図2に示すように、プラテン16が設けられている。プラテン16は、記録ヘッド6から記録媒体M上にインクを吐出する際に、記録媒体Mを支持するためのものである。本実施形態の画像形成装置100は、キャリッジ5の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン16は、複数の板状部材を主走査方向(キャリッジ5の移動方向)に繋いで構成している。記録媒体Mは、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン16上を、図中矢印Bで示す副走査方向(主走査方向と直交する方向)に間欠的に搬送される。   A platen 16 is provided at a position facing the ink discharge surface of the recording head 6 as shown in FIG. The platen 16 is for supporting the recording medium M when ink is ejected from the recording head 6 onto the recording medium M. The image forming apparatus 100 according to the present embodiment is a wide-width machine in which the moving distance of the carriage 5 in the main scanning direction is long. For this reason, the platen 16 is configured by connecting a plurality of plate-like members in the main scanning direction (movement direction of the carriage 5). The recording medium M is nipped by a conveyance roller driven by a sub scanning motor (not shown), and is intermittently conveyed on the platen 16 in the sub scanning direction (direction perpendicular to the main scanning direction) indicated by an arrow B in the drawing. .

記録ヘッド6は、図3に示すように、複数のノズルが副走査方向(図中矢印B方向)に沿って配列されたノズル列17を有する。記録ヘッド6は、キャリッジ5が主走査方向(図中矢印A方向)に往復移動することに伴って、プラテン16上の記録媒体Mに対して主走査方向に相対移動しながらノズル列17からインクを吐出し、記録媒体Mに画像を形成する。図3に示す記録ヘッド6では、このノズル列17が2列設けられている。一方のノズル列17は、他方のノズル列17に対して、各ノズルが副走査方向にそれぞれ略1/2・pずれた位置となるように形成される。これにより、副走査方向の解像度が高い画像を形成することができる。   As shown in FIG. 3, the recording head 6 has a nozzle row 17 in which a plurality of nozzles are arranged along the sub-scanning direction (the direction of arrow B in the figure). As the carriage 5 reciprocates in the main scanning direction (the direction of arrow A in the figure), the recording head 6 moves from the nozzle row 17 to the ink while moving relative to the recording medium M on the platen 16 in the main scanning direction. Are ejected to form an image on the recording medium M. In the recording head 6 shown in FIG. 3, two nozzle rows 17 are provided. One nozzle row 17 is formed such that each nozzle is positioned approximately ½ · p away from the other nozzle row 17 in the sub-scanning direction. Thereby, an image with high resolution in the sub-scanning direction can be formed.

本実施形態の画像形成装置100を構成する上記の各構成要素は、外装体1の内部に配置されている。外装体1にはカバー部材2が開閉可能に設けられている。画像形成装置100のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材2を開けることにより、外装体1の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。   Each of the above-described constituent elements constituting the image forming apparatus 100 of the present embodiment is disposed inside the exterior body 1. The exterior body 1 is provided with a cover member 2 that can be opened and closed. At the time of maintenance of the image forming apparatus 100 or when a jam occurs, the cover member 2 can be opened to perform work on each component provided inside the exterior body 1.

本実施形態の画像形成装置100は、色調整を行う色調整時において、記録ヘッド6のノズル列17からプラテン16上の記録媒体M上にインクを吐出して多数の測色用パターンを形成し、この測色用パターンの測色を行う。測色用パターンは、画像形成装置100が実際にインクを用いて記録媒体Mに形成するものであり、画像形成装置100に固有の特性を反映している。したがって、多数の測色用パターンの測色値を用いて、画像形成装置100に固有の特性を記述したデバイスプロファイルを生成、あるいは修正することができる。そして、このデバイスプロファイルに基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、画像形成装置100は再現性の高い画像を出力することができる。   The image forming apparatus 100 according to the present embodiment forms a large number of colorimetric patterns by ejecting ink from the nozzle row 17 of the recording head 6 onto the recording medium M on the platen 16 during color adjustment. Then, the colorimetry of this colorimetric pattern is performed. The color measurement pattern is what the image forming apparatus 100 actually forms on the recording medium M using ink, and reflects the characteristic unique to the image forming apparatus 100. Therefore, a device profile describing characteristics unique to the image forming apparatus 100 can be generated or modified using the colorimetric values of a large number of colorimetric patterns. Then, by performing color conversion between the standard color space and the device-dependent color based on this device profile, the image forming apparatus 100 can output an image with high reproducibility.

本実施形態の画像形成装置100は、記録媒体Mに形成した測色用パターンの画像を撮像して測色値を算出する機能を持った測色カメラ20を備える。測色カメラ20は、図2に示すように、記録ヘッド6が搭載されたキャリッジ5に支持されている。そして、測色カメラ20は、記録媒体Mの搬送およびキャリッジ5の移動により測色用パターンが形成された記録媒体M上を移動して、測色用パターンと対向する位置にきたときに、画像の撮像を行う。そして、撮像により得られた測色用パターンのRGB値に基づいて、測色用パターンの測色値を算出する。   The image forming apparatus 100 according to this embodiment includes a colorimetric camera 20 having a function of capturing a colorimetric pattern image formed on a recording medium M and calculating a colorimetric value. As shown in FIG. 2, the colorimetric camera 20 is supported by a carriage 5 on which the recording head 6 is mounted. When the colorimetric camera 20 moves on the recording medium M on which the colorimetric pattern is formed by transporting the recording medium M and moving the carriage 5 and comes to a position facing the colorimetric pattern, the image is displayed. Image. Then, based on the RGB value of the color measurement pattern obtained by imaging, the color measurement value of the color measurement pattern is calculated.

また、本実施形態の画像形成装置100では、測色カメラ20を用いて、記録ヘッド6のノズルに吐出不良が生じているか否かの検査を行う。記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する際には、記録ヘッド6y,6m,6c,6k,6clをそれぞれ単独で使用して形成されるテストパターン(以下、測色用パターンと区別して「検査用パターン」という。)を被写体として、測色カメラ20による撮像を行う。この際、検査用パターンの照明に後述の光源部31を使用する。光源部31は、撮像された画像に正反射領域と拡散反射領域とが含まれるように照明する照明手段である。正反射領域は、被写体での正反射光に基づく画像領域であり、後述の二次元イメージセンサ25が正反射光を受光することで形成される画像内の領域である。拡散反射領域は、被写体での拡散反射光に基づく画像領域であり、二次元イメージセンサ25が拡散反射光を受光することで形成される画像内の領域(正反射領域以外の領域)である。   Further, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the colorimetric camera 20 is used to inspect whether or not ejection failure has occurred in the nozzles of the recording head 6. When inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6, a test pattern formed by using each of the recording heads 6 y, 6 m, 6 c, 6 k, and 6 cl independently (hereinafter, “inspection is distinguished from a colorimetric pattern”). The color measurement camera 20 performs imaging using the “use pattern”) as a subject. At this time, a light source unit 31 described later is used for illumination of the inspection pattern. The light source unit 31 is an illumination unit that illuminates the captured image so that the regular reflection region and the diffuse reflection region are included. The regular reflection area is an image area based on regular reflection light from a subject, and is an area in an image formed when a two-dimensional image sensor 25 described later receives regular reflection light. The diffuse reflection area is an image area based on diffuse reflection light from a subject, and is an area (an area other than the regular reflection area) in an image formed by the two-dimensional image sensor 25 receiving diffuse reflection light.

測色カメラ20は、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査する場合は、これら記録ヘッド6y,6m,6c,6kを単独で使用して形成される単色の色インクからなる検査用パターン(以下、色インクからなる検査用パターンを特に「第1パターン」という。)が拡散反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、画像内の拡散反射領域を解析し、拡散反射領域に位置する第1パターンの画像に生じる高輝度(低濃度)のスジ状の欠陥である欠陥ラインを検出することで、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査する。   The colorimetric camera 20 is formed by using these recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k independently when inspecting nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color inks. An image is picked up so that an inspection pattern made of single color ink (hereinafter, an inspection pattern made of color ink is particularly referred to as a “first pattern”) enters the diffuse reflection region. Then, color ink is ejected by analyzing the diffuse reflection area in the image and detecting a defect line which is a high luminance (low density) streak defect generated in the image of the first pattern located in the diffuse reflection area. The nozzles in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k are inspected for defective ejection.

一方、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する場合は、記録ヘッド6clを使用して形成されるクリアインクからなる検査用パターン(以下、クリアインクからなる検査用パターンを特に「第2パターン」という。)が正反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、画像内の正反射領域を解析し、正反射領域に位置する第2パターンの画像に生じる低輝度のスジ状の欠陥である欠陥ラインを検出することで、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する。   On the other hand, when inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink, an inspection pattern made of clear ink (hereinafter referred to as an inspection pattern made of clear ink) is formed using the recording head 6cl. An image is picked up so that “second pattern”) enters the regular reflection region. Then, the recording head 6cl that discharges clear ink is analyzed by analyzing the regular reflection area in the image and detecting a defect line that is a low-brightness streak defect generated in the image of the second pattern located in the regular reflection area. The nozzle is inspected for defective discharge.

色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査する場合は、測色カメラ20は、第1パターンが拡散反射領域に入るとともに、第2パターンが正反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、拡散反射領域を解析して欠陥ラインを検出することで、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査するとともに、正反射領域を解析して欠陥ラインを検出することで、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する。   In the case of simultaneously inspecting the nozzle ejection failure in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that ejects color ink and the nozzle ejection failure in the recording head 6cl that ejects clear ink, the colorimetric camera 20 is the first one. An image is picked up so that the pattern enters the diffuse reflection region and the second pattern enters the regular reflection region. Then, by detecting the defective line by analyzing the diffuse reflection area, the nozzles in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that discharge colored ink are inspected for defective ejection, and the regular reflection area is analyzed to detect the defective line. By detecting this, the ejection failure of the nozzles in the recording head 6cl that ejects clear ink is inspected.

<測色カメラの具体例>
次に、図4−1および図4−2を参照しながら、測色カメラ20の具体例について詳細に説明する。図4−1および図4−2は、測色カメラ20の機械的構成の一例を示す図であり、図4−1は、測色カメラ20の縦断面図(図4−2中のX2−X2線断面図)、図4−2は、測色カメラ20の筐体23の内部を図4−1のX1方向に見た平面図である。なお、図4−2においては、測色カメラ20の筐体23の内部に配置された各部材の位置関係を分かり易く示すために、これらの部材を支持する構造体などの図示を適宜省略している。
<Specific examples of colorimetric cameras>
Next, a specific example of the colorimetric camera 20 will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B. 4A and 4B are diagrams illustrating an example of the mechanical configuration of the colorimetric camera 20, and FIG. 4A is a longitudinal sectional view of the colorimetric camera 20 (X2- in FIG. 4B). FIG. 4B is a plan view of the inside of the housing 23 of the colorimetric camera 20 as viewed in the X1 direction of FIG. 4A. In FIG. 4B, in order to show the positional relationship between the members disposed inside the housing 23 of the colorimetric camera 20, the illustration of the structure that supports these members is omitted as appropriate. ing.

測色カメラ20は、枠体21と基板22とを組み合わせて構成された筐体23を備える。枠体21は、筐体23の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板22は、枠体21の開放端を閉塞して筐体23の上面を構成するように枠体21に締結され、枠体21と一体化されている。   The colorimetric camera 20 includes a housing 23 configured by combining a frame body 21 and a substrate 22. The frame body 21 is formed in a bottomed cylindrical shape in which one end side which is the upper surface of the housing 23 is opened. The substrate 22 is fastened to the frame body 21 so as to close the open end of the frame body 21 and constitute the upper surface of the housing 23, and is integrated with the frame body 21.

筐体23は、その底面部23aが所定の間隙dを介してプラテン16上の記録媒体Mと対向するように、キャリッジ5に固定される。記録媒体Mと対向する筐体23の底面部23aには、記録媒体Mに形成されたパターン(測色用パターンや検査用パターン)を筐体23の内部から撮影可能にするための開口部24が設けられている。   The housing 23 is fixed to the carriage 5 so that the bottom surface portion 23a faces the recording medium M on the platen 16 with a predetermined gap d. An opening 24 for allowing a pattern (color measurement pattern or inspection pattern) formed on the recording medium M to be photographed from the inside of the casing 23 is formed in the bottom surface portion 23 a of the casing 23 facing the recording medium M. Is provided.

筐体23の内部には、画像を撮像する二次元イメージセンサ25が設けられている。二次元イメージセンサ25は、CCDセンサまたはCMOSセンサなどの撮像素子や結像レンズなどを備え、受光面が筐体23の底面部23a側に向くように、例えば基板22の内面側(部品実装面)に実装されている。   A two-dimensional image sensor 25 that captures an image is provided inside the housing 23. The two-dimensional image sensor 25 includes an imaging element such as a CCD sensor or a CMOS sensor, an imaging lens, and the like, and for example, the inner surface side (component mounting surface) of the substrate 22 so that the light receiving surface faces the bottom surface portion 23a side of the housing 23. ) Is implemented.

また、筐体23の内部には、測色用パターンの測色を行う際に二次元イメージセンサ25によって測色用パターンとともに撮像される基準チャート40と、この基準チャート40の光学像を二次元イメージセンサ25に導くための反射ミラー26とが設けられている。基準チャート40は、例えば緩衝部材27の圧縮復元力により構造体に押し付けられ、枠体21の側面部に対して平行となる状態で固定されて配置される。反射ミラー26は、例えば緩衝部材28の圧縮復元力により構造体に押し付けられ、筐体23の底面部23aに対して所定角度で傾斜した状態で固定されて配置される。なお、基準チャート40の詳細については後述する。   Further, inside the housing 23, a reference chart 40 imaged together with the colorimetric pattern by the two-dimensional image sensor 25 when performing colorimetry of the colorimetric pattern, and an optical image of the reference chart 40 are two-dimensionally displayed. A reflection mirror 26 for guiding the image sensor 25 is provided. For example, the reference chart 40 is pressed against the structure by a compression restoring force of the buffer member 27 and is fixed and arranged in a state of being parallel to the side surface of the frame body 21. The reflection mirror 26 is pressed against the structure by, for example, the compression restoring force of the buffer member 28 and is fixed and arranged in a state inclined at a predetermined angle with respect to the bottom surface portion 23 a of the housing 23. Details of the reference chart 40 will be described later.

また、筐体23の内部には、測色用パターンの測色を行う際に二次元イメージセンサ25の撮像範囲を拡散光によって概ね均一に照明するための測色用光源30が設けられている(図4−2参照)。測色用光源30としては、例えばLED(Light Emitting Diode)が用いられる。測色用光源30は、例えば、基板22の内面側に実装される。ただし、測色用光源30は、二次元イメージセンサ25の撮像範囲を概ね均一に照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板22に直接実装されていなくてもよい。また、本実施形態では、測色用光源30としてLEDを用いているが、光源の種類はLEDに限定されるものではない。例えば、有機ELなどを測色用光源30として用いるようにしてもよい。有機ELを測色用光源30として用いた場合は、太陽光の分光分布に近い照明光が得られるため、測色精度の向上が期待できる。   In addition, a colorimetric light source 30 for illuminating the imaging range of the two-dimensional image sensor 25 substantially uniformly with diffused light is provided inside the housing 23 when performing colorimetry of the colorimetric pattern. (See FIG. 4-2). As the colorimetric light source 30, for example, an LED (Light Emitting Diode) is used. The colorimetric light source 30 is mounted on the inner surface side of the substrate 22, for example. However, the colorimetric light source 30 is only required to be disposed at a position where the imaging range of the two-dimensional image sensor 25 can be illuminated almost uniformly, and is not necessarily mounted directly on the substrate 22. In this embodiment, an LED is used as the colorimetric light source 30, but the type of the light source is not limited to the LED. For example, an organic EL or the like may be used as the colorimetric light source 30. When the organic EL is used as the colorimetric light source 30, illumination light close to the spectral distribution of sunlight can be obtained, so that improvement in colorimetric accuracy can be expected.

また、筐体23の内部には、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する際に、記録媒体Mに形成された検査用パターンを含む撮像範囲を照明する光源部31が設けられている。光源部31は、検査用パターンを被写体として二次元イメージセンサ25が撮像した画像のうち、特に、筐体23の開口部24を介して撮像される範囲(以下、「被写体領域」という。)の画像に上述した正反射領域と拡散反射領域とが含まれるように、開口部24の周辺を照明する。   In addition, a light source unit 31 that illuminates an imaging range including an inspection pattern formed on the recording medium M when the nozzle 23 in the recording head 6 is inspected for defective ejection is provided inside the housing 23. The light source unit 31 is an image captured by the two-dimensional image sensor 25 using the test pattern as a subject, in particular, a range captured through the opening 24 of the housing 23 (hereinafter referred to as “subject region”). The periphery of the opening 24 is illuminated so that the image includes the above-described regular reflection area and diffuse reflection area.

本実施形態の測色カメラ20では、二次元イメージセンサ25が撮像する被写体領域の画像において、正反射領域が、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド6と記録媒体Mとの相対移動方向である主走査方向(図中矢印A方向)に対応する方向に長くなるように形成される。つまり、光源部31は、二次元イメージセンサ25が撮像する被写体領域の画像に、副走査方向に対応する方向の長さよりも主走査方向に対応する方向の長さの方が長い形状の正反射領域が形成されるように構成される。なお、以下では説明の便宜上、検査用パターンの画像における主走査方向に対応する方向を単に主走査方向と呼び、検査用パターンの画像における副走査方向に対応する方向を単に副走査方向と呼ぶ。   In the colorimetric camera 20 of this embodiment, in the image of the subject area captured by the two-dimensional image sensor 25, the regular reflection area is in the relative movement direction of the recording head 6 and the recording medium M when forming the inspection pattern. It is formed so as to be longer in a direction corresponding to a certain main scanning direction (arrow A direction in the figure). In other words, the light source unit 31 reflects the object region image captured by the two-dimensional image sensor 25 in a shape that is longer in the direction corresponding to the main scanning direction than in the direction corresponding to the sub-scanning direction. A region is configured to be formed. In the following description, for convenience of explanation, a direction corresponding to the main scanning direction in the inspection pattern image is simply referred to as a main scanning direction, and a direction corresponding to the sub scanning direction in the inspection pattern image is simply referred to as a sub scanning direction.

光源部31は、例えば図4−2に示すように、主走査方向(図中矢印A方向)に沿って直線状に並ぶように筐体23の内部に配置された複数の検査用光源32を有する構成とされる。検査用光源32としては、例えばLEDが用いられる。測色カメラ20は記録ヘッド6を搭載するキャリッジ5に固定されているため、複数の検査用光源32が並ぶ方向と、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド6と記録媒体Mとの相対移動方向が一致する。したがって、二次元イメージセンサ25が撮像する被写体領域の画像には、複数の検査用光源32からの正反射光が主走査方向に並んだ正反射領域が形成される。   For example, as illustrated in FIG. 4B, the light source unit 31 includes a plurality of inspection light sources 32 arranged inside the housing 23 so as to be linearly arranged along the main scanning direction (the arrow A direction in the drawing). It is set as the structure which has. For example, an LED is used as the inspection light source 32. Since the colorimetric camera 20 is fixed to the carriage 5 on which the recording head 6 is mounted, the direction in which the plurality of inspection light sources 32 are arranged and the relative movement between the recording head 6 and the recording medium M when forming the inspection pattern. The direction matches. Therefore, in the image of the subject area captured by the two-dimensional image sensor 25, a regular reflection area in which the regular reflection light from the plurality of inspection light sources 32 is arranged in the main scanning direction is formed.

なお、光源部31は、二次元イメージセンサ25が撮像する被写体領域の画像において、副走査方向よりも主走査方向に長い正反射領域が形成される構成であればよく、例えば、主走査方向に長い帯状の正反射領域を形成する単一の検査用光源から構成されていてもよい。   The light source unit 31 only needs to have a configuration in which a regular reflection region that is longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction is formed in the image of the subject region captured by the two-dimensional image sensor 25. You may be comprised from the single light source for a test | inspection which forms a long strip | belt-shaped regular reflection area | region.

また、筐体23の内部には、開口部24を介して筐体23内部に入り込むインクミストや塵埃などが二次元イメージセンサ25や測色用光源30、光源部31の検査用光源32、基準チャート40などに付着するのを防止するためのカバー部材33が設けられている。カバー部材33は、測色用光源30や光源部31の検査用光源32からの光に対して十分な透過率を持つ透明な光学部材であり、開口部24と平行に筐体23内部に配置されている。   In addition, ink mist, dust, or the like that enters the inside of the housing 23 through the opening 24 is inside the housing 23, the two-dimensional image sensor 25, the colorimetric light source 30, the inspection light source 32 of the light source unit 31, the reference A cover member 33 for preventing adhesion to the chart 40 or the like is provided. The cover member 33 is a transparent optical member having a sufficient transmittance with respect to light from the colorimetric light source 30 and the inspection light source 32 of the light source unit 31, and is disposed inside the housing 23 in parallel with the opening 24. Has been.

カバー部材33は、光源部31の検査用光源32から被写体領域に照射される光の光路に配置される。このため、検査用光源32からの光は、被写体領域だけでなくカバー部材33でも正反射する。このカバー部材33での正反射光が二次元イメージセンサ25に入射すると、記録ヘッド6のノズル吐出不良の検査に悪影響を与える虞がある。このため、筐体23の内部には、さらに、カバー部材33での正反射光を遮断して二次元イメージセンサ25に入射することを防止する遮光部材34が設けられている。この遮光部材34は、例えば図4−1に示すように、カバー部材33に対して垂直に配置された隔壁として構成される。   The cover member 33 is disposed in the optical path of light emitted from the inspection light source 32 of the light source unit 31 to the subject area. For this reason, the light from the inspection light source 32 is regularly reflected not only by the subject region but also by the cover member 33. When the specularly reflected light from the cover member 33 is incident on the two-dimensional image sensor 25, there is a possibility that the inspection of the nozzle ejection failure of the recording head 6 is adversely affected. For this reason, a light shielding member 34 is further provided inside the housing 23 to block the regular reflection light from the cover member 33 and prevent the light from entering the two-dimensional image sensor 25. For example, as shown in FIG. 4A, the light shielding member 34 is configured as a partition wall arranged perpendicular to the cover member 33.

なお、被写体領域で正反射した正反射光が二次元イメージセンサ25に入射し、かつ、カバー部材33で正反射した正反射光が二次元イメージセンサ25に入射しない位置に光源部31の検査用光源32を配置できる場合は、遮光部材34を設けない構成であってもよい。   It should be noted that the specularly reflected light that is specularly reflected by the subject region is incident on the two-dimensional image sensor 25 and the specularly reflected light that is specularly reflected by the cover member 33 is not incident on the two-dimensional image sensor 25. In the case where the light source 32 can be arranged, the light blocking member 34 may not be provided.

本実施形態の測色カメラ20は、測色用パターンの測色時は、測色用光源30を点灯させて、記録媒体Mに形成された測色用パターンを測色用光源30による照明下で二次元イメージセンサ25により撮像する。一方、記録ヘッド6のノズル検査時は、光源部31の複数の検査用光源32を点灯させて、記録媒体Mに形成された検査用パターンを検査用光源32の照明下で二次元イメージセンサ25により撮像する。そして、検査用パターンを被写体として撮像された被写体領域の画像を解析して、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検出する。   The colorimetric camera 20 of the present embodiment turns on the colorimetric light source 30 during colorimetry of the colorimetric pattern, and the colorimetric pattern formed on the recording medium M is illuminated by the colorimetric light source 30. The two-dimensional image sensor 25 takes an image. On the other hand, when the nozzle of the recording head 6 is inspected, the plurality of inspection light sources 32 of the light source unit 31 are turned on, and the inspection pattern formed on the recording medium M is illuminated by the inspection light source 32 under the two-dimensional image sensor 25. Take an image. Then, an image of a subject area captured using the inspection pattern as a subject is analyzed, and a nozzle ejection defect in the recording head 6 is detected.

<基準チャートの具体例>
次に、図5を参照しながら、測色カメラ20の筐体23内部に配置される基準チャート40について詳細に説明する。図5は、基準チャート40の具体例を示す図である。
<Specific examples of reference chart>
Next, the reference chart 40 arranged in the housing 23 of the colorimetric camera 20 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of the reference chart 40.

図5に示す基準チャート40は、測色用の基準パッチを配列した複数の基準パッチ列41〜44、ドット径計測用パターン列46、距離計測用ライン45、およびチャート位置特定用マーカ47を有する。   The reference chart 40 shown in FIG. 5 includes a plurality of reference patch rows 41 to 44 in which color measurement reference patches are arranged, a dot diameter measurement pattern row 46, a distance measurement line 45, and a chart position specifying marker 47. .

基準パッチ列41〜44は、YMCKの1次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列41と、RGBの2次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列42と、グレースケールの基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列43と、3次色の基準パッチを配列した基準パッチ列44と、を含む。ドット径計測用パターン列46は、大きさが異なる円形パターンが大きさ順に配列された幾何学形状測定用のパターン列であり、記録媒体Mに形成された画像のドット径の計測に用いることができる。   The reference patch rows 41 to 44 include a reference patch row 41 in which YMCK primary color reference patches are arranged in gradation order, a reference patch row 42 in which RGB secondary color reference patches are arranged in gradation order, and a gray scale. The reference patch row 43 in which the reference patches are arranged in the order of gradation and the reference patch row 44 in which the reference patches of the tertiary colors are arranged. The dot diameter measurement pattern array 46 is a geometric shape measurement pattern array in which circular patterns of different sizes are arranged in order of size, and is used for measuring the dot diameter of an image formed on the recording medium M. it can.

距離計測用ライン45は、複数の基準パッチ列41〜44やドット径計測用パターン列46を囲む矩形の枠として形成されている。チャート位置特定用マーカ47は、距離計測用ライン45の四隅の位置に設けられていて、各基準パッチの位置を特定するためのマーカとして機能する。二次元イメージセンサ25により撮像される基準チャート40の画像から、距離計測用ライン45とその四隅のチャート位置特定用マーカ47を特定することで、基準チャート40の位置および各基準パッチやパターンの位置を特定することができる。   The distance measurement line 45 is formed as a rectangular frame surrounding the plurality of reference patch rows 41 to 44 and the dot diameter measurement pattern row 46. The chart position specifying markers 47 are provided at the positions of the four corners of the distance measuring line 45 and function as markers for specifying the positions of the respective reference patches. By specifying the distance measurement line 45 and the chart position specifying markers 47 at the four corners from the image of the reference chart 40 imaged by the two-dimensional image sensor 25, the position of the reference chart 40 and the position of each reference patch or pattern Can be specified.

測色用の基準パッチ列41〜44を構成する各基準パッチは、測色カメラ20の撮像条件を反映した色味の基準として用いられる。なお、基準チャート40に配置されている測色用の基準パッチ列41〜44の構成は、図5に示す例に限定されるものではなく、任意の基準パッチ列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できる基準パッチを用いてもよいし、また、YMCKの1次色の基準パッチ列41や、グレースケールの基準パッチ列43は、画像形成装置100に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、RGBの2次色の基準パッチ列42は、画像形成装置100で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成されていてもよく、さらに、Japan Color等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。   Each reference patch constituting the reference patch rows 41 to 44 for colorimetry is used as a color reference reflecting the imaging conditions of the colorimetric camera 20. The configuration of the colorimetric reference patch rows 41 to 44 arranged in the reference chart 40 is not limited to the example shown in FIG. 5, and any reference patch row can be applied. . For example, a reference patch that can specify a color range as wide as possible may be used, and the YMCK primary color reference patch row 41 and the grayscale reference patch row 43 are used in the image forming apparatus 100. It may be composed of patches of colorimetric values of ink. Further, the RGB secondary color reference patch row 42 may be composed of patches of colorimetric values that can be developed with ink used in the image forming apparatus 100, and further, colorimetric values such as Japan Color are used. A predetermined reference color chart may be used.

なお、本実施形態では、一般的なパッチ(色票)の形状の基準パッチ列41〜44を有する基準チャート40を用いているが、基準チャート40は、必ずしもこのような基準パッチ列41〜44を有する形態でなくてもよい。基準チャート40は、測色に利用可能な複数の色が、それぞれの位置を特定できるように配置された構成であればよい。   In this embodiment, the reference chart 40 having the reference patch rows 41 to 44 having a general patch (color chart) shape is used. However, the reference chart 40 is not necessarily limited to such reference patch rows 41 to 44. It may not be the form which has. The reference chart 40 may have a configuration in which a plurality of colors that can be used for colorimetry are arranged so that their positions can be specified.

本実施形態の測色カメラ20では、測色用パターンの測色を行う際に、二次元イメージセンサ25が、測色用光源30による照明下で、記録媒体Mに形成された測色用パターンと筐体23内部の基準チャート40とを同時に撮像する。そして、得られた画像を用いて測色用パターンの測色値を算出する。この際、筐体23外部の測色用パターンと筐体23内部の基準チャート40との双方に焦点の合った画像を撮像できるように、反射ミラー26の位置および角度が調整されている。なお、ここでの同時に撮像とは、測色用パターンと基準チャート40とを含む1フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、1フレーム内に測色用パターンと基準チャート40とを含む画像データを取得すれば、測色用パターンと基準チャート40とを同時に撮像したことになる。   In the colorimetric camera 20 of the present embodiment, the colorimetric pattern formed on the recording medium M by the two-dimensional image sensor 25 under illumination by the colorimetric light source 30 when performing colorimetry of the colorimetric pattern. And the reference chart 40 inside the housing 23 are imaged simultaneously. Then, the colorimetric value of the colorimetric pattern is calculated using the obtained image. At this time, the position and angle of the reflection mirror 26 are adjusted so that an image focused on both the color measurement pattern outside the housing 23 and the reference chart 40 inside the housing 23 can be taken. Here, simultaneous imaging means obtaining one frame of image data including the colorimetric pattern and the reference chart 40. That is, even if there is a time difference in data acquisition for each pixel, if the image data including the color measurement pattern and the reference chart 40 is acquired within one frame, the color measurement pattern and the reference chart 40 are simultaneously captured. become.

なお、以上説明した測色カメラ20の機械的構成は一例であり、これに限らない。本実施形態の測色カメラ20は、少なくとも二次元イメージセンサ25を用いて測色用パターンの測色や、検査用パターンを用いた記録ヘッド6のノズル吐出不良の検査を行える構成であればよく、上記の構成に対して様々な変形や変更が可能である。   The mechanical configuration of the colorimetric camera 20 described above is an example, and the present invention is not limited to this. The colorimetric camera 20 of the present embodiment only needs to be configured to perform colorimetry of a colorimetric pattern using at least the two-dimensional image sensor 25 and inspection of nozzle ejection defects of the recording head 6 using the inspection pattern. Various modifications and changes can be made to the above configuration.

また、本実施形態では、測色用パターンの測色を行う機能を持った測色カメラ20にノズル検査装置としての機能を持たせているが、ノズル検査装置を、測色カメラ20とは別の撮像装置を用いて実現する構成であってもよい。この場合、測色カメラ20とは別の撮像装置は、上述した二次元イメージセンサ25と同様の二次元イメージセンサと、上述した光源部31に相当する光源部とを備える。そして、光源部による照明下で二次元イメージセンサにより検査用パターンを撮像し、被写体領域の画像を解析して欠陥ラインを検出することにより、記録ヘッド6のノズルの吐出不良を検出する。   In this embodiment, the colorimetric camera 20 having the function of measuring the colorimetric pattern has a function as a nozzle inspection device. However, the nozzle inspection device is different from the colorimetric camera 20. The structure implement | achieved using this imaging device may be sufficient. In this case, an imaging device different from the colorimetric camera 20 includes a two-dimensional image sensor similar to the two-dimensional image sensor 25 described above and a light source unit corresponding to the light source unit 31 described above. Then, the inspection pattern is imaged by the two-dimensional image sensor under illumination by the light source unit, and the defective image is detected by analyzing the image of the subject region, thereby detecting the ejection failure of the nozzle of the recording head 6.

<画像形成装置の制御機構の概略構成>
次に、図6を参照しながら、本実施形態の画像形成装置100の制御機構の概略構成について説明する。図6は、画像形成装置100の制御機構の概略構成を示すブロック図である。
<Schematic configuration of control mechanism of image forming apparatus>
Next, the schematic configuration of the control mechanism of the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a control mechanism of the image forming apparatus 100.

本実施形態の画像形成装置100は、図6に示すように、CPU101、ROM102、RAM103、記録ヘッドドライバ104、主走査ドライバ105、副走査ドライバ106、制御用FPGA(Field-Programmable Gate Array)110、記録ヘッド6、測色カメラ20、エンコーダセンサ13、主走査モータ8、および副走査モータ12を備える。CPU101、ROM102、RAM103、記録ヘッドドライバ104、主走査ドライバ105、副走査ドライバ106、および制御用FPGA110は、メイン制御基板120に搭載されている。記録ヘッド6、エンコーダセンサ13、および測色カメラ20は、上述したようにキャリッジ5に搭載されている。   As shown in FIG. 6, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a CPU 101, a ROM 102, a RAM 103, a recording head driver 104, a main scanning driver 105, a sub scanning driver 106, a control FPGA (Field-Programmable Gate Array) 110, A recording head 6, a colorimetric camera 20, an encoder sensor 13, a main scanning motor 8, and a sub-scanning motor 12 are provided. The CPU 101, ROM 102, RAM 103, print head driver 104, main scanning driver 105, sub scanning driver 106, and control FPGA 110 are mounted on the main control board 120. The recording head 6, the encoder sensor 13, and the colorimetric camera 20 are mounted on the carriage 5 as described above.

CPU101は、画像形成装置100の全体の制御を司る。例えば、CPU101は、RAM103を作業領域として利用して、ROM102に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置100における各種動作を制御するための制御指令を出力する。   The CPU 101 governs overall control of the image forming apparatus 100. For example, the CPU 101 uses the RAM 103 as a work area, executes various control programs stored in the ROM 102, and outputs control commands for controlling various operations in the image forming apparatus 100.

記録ヘッドドライバ104、主走査ドライバ105、副走査ドライバ106は、それぞれ、記録ヘッド6、主走査モータ8、副走査モータ12を駆動するためのドライバである。   The recording head driver 104, the main scanning driver 105, and the sub scanning driver 106 are drivers for driving the recording head 6, the main scanning motor 8, and the sub scanning motor 12, respectively.

制御用FPGA110は、CPU101と連携して画像形成装置100における各種動作を制御する。制御用FPGA110は、機能的な構成要素として、例えば、CPU制御部111、メモリ制御部112、インク吐出制御部113、センサ制御部114、およびモータ制御部115を備える。   The control FPGA 110 controls various operations in the image forming apparatus 100 in cooperation with the CPU 101. The control FPGA 110 includes, for example, a CPU control unit 111, a memory control unit 112, an ink ejection control unit 113, a sensor control unit 114, and a motor control unit 115 as functional components.

CPU制御部111は、CPU101と通信を行って、制御用FPGA110が取得した各種情報をCPU101に伝えるとともに、CPU101から出力された制御指令を入力する。   The CPU control unit 111 communicates with the CPU 101 to transmit various information acquired by the control FPGA 110 to the CPU 101 and inputs a control command output from the CPU 101.

メモリ制御部112は、CPU101がROM102やRAM103にアクセスするためのメモリ制御を行う。   The memory control unit 112 performs memory control for the CPU 101 to access the ROM 102 and the RAM 103.

インク吐出制御部113は、CPU101からの制御指令に応じて記録ヘッドドライバ104の動作を制御することにより、記録ヘッドドライバ104により駆動される記録ヘッド6からのインクの吐出タイミングを制御する。   The ink discharge control unit 113 controls the operation of the print head driver 104 in accordance with a control command from the CPU 101, thereby controlling the discharge timing of ink from the print head 6 driven by the print head driver 104.

センサ制御部114は、エンコーダセンサ13から出力されるエンコーダ値などのセンサ信号に対する処理を行う。   The sensor control unit 114 performs processing on sensor signals such as encoder values output from the encoder sensor 13.

モータ制御部115は、CPU101からの制御指令に応じて主走査ドライバ105の動作を制御することにより、主走査ドライバ105により駆動される主走査モータ8を制御して、キャリッジ5の主走査方向への移動を制御する。また、モータ制御部115は、CPU101からの制御指令に応じて副走査ドライバ106の動作を制御することにより、副走査ドライバ106により駆動される副走査モータ12を制御して、プラテン16上の記録媒体Mの副走査方向への移動を制御する。   The motor control unit 115 controls the main scanning motor 105 driven by the main scanning driver 105 by controlling the operation of the main scanning driver 105 in accordance with a control command from the CPU 101, and moves the carriage 5 in the main scanning direction. Control the movement of. In addition, the motor control unit 115 controls the sub-scanning motor 106 driven by the sub-scanning driver 106 by controlling the operation of the sub-scanning driver 106 in accordance with a control command from the CPU 101, and records on the platen 16. The movement of the medium M in the sub-scanning direction is controlled.

なお、以上の各部は、制御用FPGA110により実現する制御機能の一例であり、これら以外にも様々な制御機能を制御用FPGA110により実現する構成としてもよい。また、上記の制御機能の全部または一部を、CPU101または他の汎用のCPUにより実行されるプログラムによって実現する構成であってもよい。また、上記の制御機能の一部を、制御用FPGA110とは異なる他のFPGAやASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの専用のハードウェアにより実現する構成であってもよい。   Each of the above-described units is an example of a control function realized by the control FPGA 110, and various other control functions may be realized by the control FPGA 110. Moreover, the structure which implement | achieves all or one part of said control function with the program run by CPU101 or another general purpose CPU may be sufficient. Further, a configuration in which a part of the control function is realized by dedicated hardware such as another FPGA different from the control FPGA 110 or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) may be used.

記録ヘッド6は、CPU101および制御用FPGA110により動作制御される記録ヘッドドライバ104により駆動され、プラテン16上の記録媒体Mにインクを吐出して画像を形成する。   The recording head 6 is driven by a recording head driver 104 whose operation is controlled by the CPU 101 and the control FPGA 110 and ejects ink onto the recording medium M on the platen 16 to form an image.

測色カメラ20は、上述したように、画像形成装置100の色調整時に、記録媒体Mに形成された測色用パターンを基準チャート40とともに撮像し、撮像画像から得られる測色用パターンのRGB値と基準チャート40の各基準パッチのRGB値とに基づいて、測色用パターンの測色値(標準色空間における表色値であり、例えばL色空間におけるL値)を算出する。測色カメラ20が算出した測色用パターンの測色値は、制御用FPGA110を介してCPU101に送られる。なお、測色用パターンの測色値を算出する具体的な方法としては、例えば特開2013−051671号公報に開示される方法を利用することができる。 As described above, the colorimetric camera 20 images the colorimetric pattern formed on the recording medium M together with the reference chart 40 at the time of color adjustment of the image forming apparatus 100, and RGB of the colorimetric pattern obtained from the captured image. based on the RGB values of each reference patch value and the reference chart 40, a color value in color measurement value (standard color space color measurement pattern, for example, L * a * b * in the color space L * a * b * value) is calculated. The colorimetric values of the colorimetric pattern calculated by the colorimetric camera 20 are sent to the CPU 101 via the control FPGA 110. As a specific method for calculating the colorimetric value of the colorimetric pattern, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-05671 can be used.

また、測色カメラ20は、上述したように、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する機能を有している。記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する場合、測色カメラ20は、上述したように、光源部31による照明下で二次元イメージセンサ25により検査用パターンを被写体とした撮像を行い、得られた被写体領域の画像を解析して欠陥ラインを検出することにより、ノズルの吐出不良を検出する。ノズルの吐出不良の検査結果は、測色カメラ20から制御用FPGA110を介してCPU101に送られる。   Further, the colorimetric camera 20 has a function of inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6 as described above. When inspecting the ejection failure of the nozzles in the recording head 6, the colorimetric camera 20 is obtained by performing imaging using the inspection pattern as a subject by the two-dimensional image sensor 25 under illumination by the light source unit 31 as described above. By detecting the defective line by analyzing the image of the subject area, the ejection failure of the nozzle is detected. The inspection result of nozzle discharge failure is sent from the colorimetric camera 20 to the CPU 101 via the control FPGA 110.

エンコーダセンサ13は、エンコーダシート14のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御用FPGA110に出力する。このエンコーダ値は制御用FPGA110からCPU101へと送られて、例えば、キャリッジ5の位置や速度を計算するために用いられる。CPU101は、このエンコーダ値から計算したキャリッジ5の位置や速度に基づき、主走査モータ8を制御するための制御指令を生成して出力する。   The encoder sensor 13 outputs an encoder value obtained by detecting the mark on the encoder sheet 14 to the control FPGA 110. This encoder value is sent from the control FPGA 110 to the CPU 101 and used, for example, to calculate the position and speed of the carriage 5. The CPU 101 generates and outputs a control command for controlling the main scanning motor 8 based on the position and speed of the carriage 5 calculated from the encoder value.

<測色カメラの制御機構の構成>
次に、図7を参照しながら、測色カメラ20の制御機構について具体的に説明する。図7は、測色カメラ20の制御機構の一構成例を示すブロック図である。
<Configuration of colorimetric camera control mechanism>
Next, the control mechanism of the colorimetric camera 20 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the control mechanism of the colorimetric camera 20.

測色カメラ20は、図7に示すように、上述した二次元イメージセンサ25、測色用光源30および光源部31のほか、タイミング信号発生部51、フレームメモリ52、平均化処理部53、測色演算部54、不揮発性メモリ55、光源駆動制御部56、および検出部57を備える。   As shown in FIG. 7, the colorimetric camera 20 includes a timing signal generation unit 51, a frame memory 52, an averaging processing unit 53, a measurement unit, in addition to the above-described two-dimensional image sensor 25, colorimetric light source 30 and light source unit 31. A color calculation unit 54, a nonvolatile memory 55, a light source drive control unit 56, and a detection unit 57 are provided.

二次元イメージセンサ25は、当該二次元イメージセンサ25に入射した光を電気信号に変換して、撮像範囲を撮像した画像データを出力する。二次元イメージセンサ25は、光電変換により得られたアナログ信号をデジタルの画像データにAD変換し、その画像データに対してシェーディング補正やホワイトバランス補正、γ補正、画像データのフォーマット変換などの各種の画像処理を行った後に出力する機能を内蔵している。二次元イメージセンサ25の各種動作条件の設定は、CPU101からの各種設定信号に従って行われる。なお、画像データに対する各種の画像処理は、その一部あるいは全部を二次元イメージセンサ25の外部で行うようにしてもよい。   The two-dimensional image sensor 25 converts light incident on the two-dimensional image sensor 25 into an electrical signal, and outputs image data obtained by imaging the imaging range. The two-dimensional image sensor 25 AD converts an analog signal obtained by photoelectric conversion into digital image data, and performs various types of image data conversion such as shading correction, white balance correction, γ correction, and image data format conversion. Built-in function to output after image processing. Various operating conditions of the two-dimensional image sensor 25 are set according to various setting signals from the CPU 101. Various image processing on the image data may be performed partly or entirely outside the two-dimensional image sensor 25.

タイミング信号発生部51は、二次元イメージセンサ25による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、二次元イメージセンサ25に供給する。本実施形態では、測色用パターンの測色を行う場合だけでなく、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良の検査を行う際にも、二次元イメージセンサ25による撮像を行う。タイミング信号発生部51は、これら測色パターンの測色時および記録ヘッド6のノズルの検査時に、二次元イメージセンサ25による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、二次元イメージセンサ25に供給する。   The timing signal generation unit 51 generates a timing signal for controlling the timing of starting imaging by the two-dimensional image sensor 25 and supplies the timing signal to the two-dimensional image sensor 25. In the present embodiment, imaging is performed by the two-dimensional image sensor 25 not only when the colorimetric pattern is measured, but also when the ejection failure of the nozzles in the recording head 6 is inspected. The timing signal generation unit 51 generates a timing signal for controlling the timing of the start of imaging by the two-dimensional image sensor 25 at the time of the color measurement of these color measurement patterns and the inspection of the nozzles of the recording head 6, and sends the timing signal to the two-dimensional image sensor 25. Supply.

フレームメモリ52は、二次元イメージセンサ25から出力された画像を一時的に格納する。   The frame memory 52 temporarily stores the image output from the two-dimensional image sensor 25.

平均化処理部53は、測色用パターンの測色を行う際に、二次元イメージセンサ25により撮像されてフレームメモリ52に一時的に格納された画像から、測色用パターンを映した領域の中央部付近に設定された測色対象領域と、基準チャート40の各基準パッチを映した領域とを抽出する。そして、平均化処理部53は、抽出した測色対象領域の画像データを平均化して、得られた値を測色用パターンのRGB値として測色演算部54に出力するとともに、各基準パッチを映した領域の画像データを各々平均化して、得られた値を各基準パッチのRGBとして測色演算部54に出力する。   When performing colorimetry of the colorimetric pattern, the averaging processing unit 53 captures an area in which the colorimetric pattern is projected from an image captured by the two-dimensional image sensor 25 and temporarily stored in the frame memory 52. The color measurement target area set near the center and the area where each reference patch of the reference chart 40 is projected are extracted. Then, the averaging processing unit 53 averages the extracted image data of the color measurement target region, and outputs the obtained value to the color measurement calculation unit 54 as the RGB value of the color measurement pattern. Each of the image data of the projected area is averaged, and the obtained value is output to the colorimetric calculation unit 54 as RGB of each reference patch.

測色演算部54は、平均化処理部53の処理によって得られた測色用パターンのRGB値と、基準チャート40の各基準パッチのRGB値とに基づいて、測色用パターンの測色値を算出する。測色演算部54が算出した測色用パターンの測色値は、メイン制御基板120上のCPU101へと送られる。なお、測色演算部54は、例えば特開2013−051671号公報に開示される方法により測色用パターンの測色値を算出できるため、ここでは測色演算部54の処理の詳細な説明は省略する。   The colorimetric calculation unit 54 determines the colorimetric value of the colorimetric pattern based on the RGB value of the colorimetric pattern obtained by the processing of the averaging processing unit 53 and the RGB value of each reference patch of the reference chart 40. Is calculated. The colorimetric values of the colorimetric pattern calculated by the colorimetric calculation unit 54 are sent to the CPU 101 on the main control board 120. Note that the colorimetric calculation unit 54 can calculate the colorimetric values of the colorimetric pattern by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-05671, and therefore the detailed description of the processing of the colorimetric calculation unit 54 is here Omitted.

不揮発性メモリ55は、測色演算部54が測色用パターンの測色値を算出するために必要な各種データなどを記憶する。   The nonvolatile memory 55 stores various data necessary for the colorimetric calculation unit 54 to calculate the colorimetric values of the colorimetric pattern.

光源駆動制御部56は、測色用光源30や光源部31(検査用光源32)を駆動するための光源駆動信号を生成して、測色用光源30や光源部31に供給する。本実施形態の測色カメラ20は、上述したように、測色パターンの測色時には測色用光源30を駆動し、記録ヘッド6のノズル検査時には光源部31を駆動する。光源駆動制御部56は、測色用光源30を駆動するタイミングで光源駆動信号を測色用光源30に供給し、光源部31を駆動するタイミングで光源駆動信号を光源部31(検査用光源32)に供給する。   The light source drive control unit 56 generates a light source drive signal for driving the colorimetric light source 30 and the light source unit 31 (inspection light source 32) and supplies the light source drive signal to the colorimetric light source 30 and the light source unit 31. As described above, the colorimetric camera 20 of the present embodiment drives the colorimetric light source 30 during colorimetry of the colorimetric pattern, and drives the light source unit 31 during nozzle inspection of the recording head 6. The light source drive control unit 56 supplies a light source drive signal to the colorimetric light source 30 at the timing of driving the colorimetric light source 30, and supplies the light source drive signal to the light source unit 31 (inspection light source 32 at the timing of driving the light source unit 31. ).

検出部57は、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良の検査を行う際に、光源部31による照明下で二次元イメージセンサ25により撮像され、フレームメモリ52に一時的に格納された画像から被写体領域の画像を抽出し、この被写体領域の画像を解析して、ノズルの吐出不良を検出する。   The detection unit 57 detects a subject area from an image captured by the two-dimensional image sensor 25 under illumination by the light source unit 31 and temporarily stored in the frame memory 52 when inspecting the ejection failure of the nozzles in the recording head 6. This image is extracted and the image of the subject area is analyzed to detect nozzle ejection defects.

図8は、記録ヘッド6のノズル検査時に二次元イメージセンサ25が撮像した画像から抽出された被写体領域の画像Imを模式的に示す図である。本実施形態の測色カメラ20は、記録ヘッド6のノズル検査時に光源部31を駆動して二次元イメージセンサ25による画像の撮像を行うため、被写体領域の画像Imには、図8に示すように、正反射領域R1と、正反射領域R1以外の領域である拡散反射領域R2とが形成される。正反射領域R1は、上述したように、記録媒体Mに検査用パターンを形成した際の記録ヘッド6と記録媒体Mとの相対移動方向に対応する方向(本実施形態では図中矢印Aで示す主走査方向)に沿って長い領域として、被写体領域の画像Imに形成される。   FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an image Im of a subject area extracted from an image captured by the two-dimensional image sensor 25 at the time of nozzle inspection of the recording head 6. Since the colorimetric camera 20 of the present embodiment drives the light source unit 31 and picks up an image by the two-dimensional image sensor 25 at the time of nozzle inspection of the recording head 6, the image Im of the subject region is as shown in FIG. In addition, a regular reflection region R1 and a diffuse reflection region R2 other than the regular reflection region R1 are formed. As described above, the regular reflection region R1 is a direction corresponding to the direction of relative movement between the recording head 6 and the recording medium M when the inspection pattern is formed on the recording medium M (in the present embodiment, it is indicated by an arrow A in the figure). A long region along the main scanning direction) is formed in the image Im of the subject region.

ここで、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する場合、二次元イメージセンサ25は、上述したように、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにより形成された第2パターンP2が正反射領域R1に入るように、画像の撮像を行う。このため、記録ヘッド6clに吐出不良が生じているノズルがある場合、被写体領域の画像Imの正反射領域R1に、主走査方向に沿った低輝度の欠陥ラインが現れる。検出部57は、被写体領域の画像Imの正反射領域R1を解析し、このような欠陥ラインを検出することにより、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検出できる。   Here, when inspecting the nozzle ejection failure in the recording head 6cl that ejects clear ink, the two-dimensional image sensor 25 has the second pattern P2 formed by the recording head 6cl that ejects clear ink as described above. An image is captured so as to enter the regular reflection region R1. For this reason, when the recording head 6cl has a nozzle that has an ejection failure, a low-luminance defect line along the main scanning direction appears in the regular reflection region R1 of the image Im in the subject region. The detection unit 57 can detect the ejection failure of the nozzle in the recording head 6cl that ejects clear ink by analyzing the regular reflection region R1 of the image Im of the subject region and detecting such a defective line.

例えば検出部57は、まず、フレームメモリ52に一時的に格納された二次元イメージセンサ25の撮像画像から、被写体領域の画像Imを抽出する。そして、検出部57は、抽出した被写体領域の画像Imの正反射領域R1に含まれる各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値を近似曲線で近似する。そして、検出部57は、副走査位置ごとの画素平均値と近似曲線との差分(残差)を所定の閾値と比較し、残差が閾値を超えている位置があれば、その位置のノズルに吐出不良が生じていると判断する。   For example, the detection unit 57 first extracts the image Im of the subject area from the captured image of the two-dimensional image sensor 25 temporarily stored in the frame memory 52. Then, the detection unit 57 adds and averages the pixel values of each pixel included in the regular reflection region R1 of the extracted image of the subject region Im in the main scanning direction, and approximates the pixel average value for each sub-scanning position with an approximate curve. . Then, the detection unit 57 compares the difference (residual) between the pixel average value for each sub-scanning position and the approximate curve with a predetermined threshold, and if there is a position where the residual exceeds the threshold, the nozzle at that position It is determined that a discharge failure has occurred.

図9は、記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する場合の検出部57による処理の一例を説明する図である。図9(a)は、正反射領域R1に含まれる各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値(実線)を近似曲線(一点鎖線)で近似した例を示しており、縦軸が主走査方向の画素平均値、横軸が副走査位置である。また、図9(b)は、図9(a)に示した副走査位置ごとの画素平均値と近似曲線との差分(残差)を示しており、縦軸が残差の値、横軸が副走査位置である。記録ヘッド6clに吐出不良が生じているノズルがある場合、図9(b)に示すように、副走査位置のいずれかにおいて残差の値(絶対値)が極端に大きくなる。したがって、検出部57は、このようなノズルの吐出不良に起因する残差の変動を判定可能な適切な閾値を定めておき、副走査位置ごとの残差をこの閾値と比較することで、記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検出することができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of processing performed by the detection unit 57 when inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6cl. FIG. 9A shows an example in which the pixel values of each pixel included in the regular reflection region R1 are averaged in the main scanning direction, and the pixel average value (solid line) for each sub-scanning position is approximated by an approximate curve (dashed line). The vertical axis represents the average pixel value in the main scanning direction, and the horizontal axis represents the sub-scanning position. FIG. 9B shows the difference (residual) between the pixel average value and the approximate curve for each sub-scanning position shown in FIG. 9A, and the vertical axis indicates the residual value and the horizontal axis. Is the sub-scanning position. When there is a nozzle having a discharge failure in the recording head 6cl, the residual value (absolute value) becomes extremely large at any of the sub-scanning positions as shown in FIG. 9B. Therefore, the detection unit 57 determines an appropriate threshold value that can determine the variation in the residual due to such a nozzle ejection failure, and compares the residual at each sub-scanning position with this threshold value, thereby recording. It is possible to detect a nozzle ejection failure in the head 6cl.

また、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査する場合、二次元イメージセンサ25は、上述したように、これら記録ヘッド6y,6m,6c,6kを単独で使用して形成された第1パターンP1が拡散反射領域R2に入るように、画像の撮像を行う。このため、これら記録ヘッド6y,6m,6c,6kに吐出不良が生じているノズルがある場合、被写体領域の画像Imの拡散反射領域R2に、主走査方向に沿った高輝度(低濃度)の欠陥ラインが現れる。検出部57は、被写体領域の画像Imの拡散反射領域R2を解析し、このような欠陥ラインを検出することにより、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検出できる。   Also, when inspecting nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color inks, the two-dimensional image sensor 25 alone uses these recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k as described above. The image is picked up so that the first pattern P1 formed by using the method enters the diffuse reflection region R2. For this reason, when there is a nozzle in which ejection failure has occurred in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k, the diffuse reflection region R2 of the image Im in the subject region has high luminance (low density) along the main scanning direction. A defect line appears. The detection unit 57 analyzes the diffuse reflection region R2 of the image Im of the subject region, and detects such defective lines, thereby detecting nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color ink. It can be detected.

例えば検出部57は、まず、フレームメモリ52に一時的に格納された二次元イメージセンサ25の撮像画像から、被写体領域の画像Imを抽出する。そして、検出部57は、抽出した被写体領域の画像Imの拡散反射領域R2のうち、第1パターンP1の位置における各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値を求める。そして、検出部57は、副走査位置ごとの画素平均値を所定の閾値と比較し、画素平均値が閾値を超えている位置があれば、その位置のノズルに吐出不良が生じていると判断する。   For example, the detection unit 57 first extracts the image Im of the subject area from the captured image of the two-dimensional image sensor 25 temporarily stored in the frame memory 52. Then, the detection unit 57 adds and averages the pixel values of each pixel at the position of the first pattern P1 in the diffuse reflection region R2 of the extracted image Im of the subject region in the main scanning direction, and averages the pixels for each sub-scanning position. Find the value. Then, the detection unit 57 compares the pixel average value for each sub-scanning position with a predetermined threshold value, and if there is a position where the pixel average value exceeds the threshold value, it is determined that ejection failure has occurred in the nozzle at that position. To do.

図10は、記録ヘッド6mにおけるノズルの吐出不良を検査する場合の検出部57による処理の一例を説明する図である。図10は、拡散反射領域R2のうち、マゼンタのインクで形成された第1パターンP1の位置における各画素の画素値(RGBデータ)を主走査方向に加算平均した例を示しており、図10(a)がRデータの画素平均値、図10(b)がGデータの画素平均値、図10(c)がBデータの画素平均値をそれぞれ示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of processing performed by the detection unit 57 when inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6m. FIG. 10 shows an example in which pixel values (RGB data) of each pixel at the position of the first pattern P1 formed of magenta ink in the diffuse reflection region R2 are averaged in the main scanning direction. 10A shows the pixel average value of R data, FIG. 10B shows the pixel average value of G data, and FIG. 10C shows the pixel average value of B data.

マゼンタのインクを吐出する記録ヘッド6mに吐出不良が生じているノズルがある場合、図10(b)や図10(c)に示すように、特にGデータやBデータの値が副走査位置のいずれかにおいて極端に大きくなる。したがって、検出部57は、このようなノズルの吐出不良に起因するGデータやBデータの変動を判定可能な適切な閾値を定めておき、副走査位置ごとの残差をこの閾値と比較することで、記録ヘッド6mにおけるノズルの吐出不良を検出することができる。   When the recording head 6m that discharges magenta ink includes a nozzle that has an ejection failure, as shown in FIGS. 10B and 10C, the values of the G data and B data are particularly at the sub-scanning position. It becomes extremely large in either. Therefore, the detection unit 57 sets an appropriate threshold value that can determine the variation in G data and B data due to such a nozzle ejection failure, and compares the residual at each sub-scanning position with this threshold value. Thus, it is possible to detect nozzle ejection defects in the recording head 6m.

なお、図8に示した被写体領域の画像Imのように、正反射領域R1にクリアインクで形成された第2パターンP2が位置し、かつ、拡散反射領域R2に色インクで形成された第1パターンP1が位置する画像を二次元イメージセンサ25が撮像する場合、検出部57は、この1つの画像を用いて、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査することができる。   As shown in the image Im of the subject area shown in FIG. 8, the second pattern P2 formed with clear ink is positioned in the regular reflection area R1, and the first pattern formed with color ink in the diffuse reflection area R2. When the two-dimensional image sensor 25 captures an image in which the pattern P1 is located, the detection unit 57 uses the one image to detect nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color ink. In addition, it is possible to simultaneously inspect nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink.

記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良の検査結果は、上述したように、測色カメラ20から制御用FPGA110を介してCPU101に送られる。本実施形態の画像形成装置100においては、記録ヘッド6にノズルの吐出不良が生じている旨の検査結果をCPU101が受け取ると、CPU101の指令に従って維持機構15が記録ヘッド6の吐出面のワイピングやインクの空吐出などの回復動作を行い、ノズルの吐出不良を解消させる。このとき、維持機構15による回復動作は、記録ヘッド6の吐出面の全体に対して行ってもよいし、吐出不良が検出されたノズルを含む領域である欠陥領域を対象に行ってもよい。記録ヘッド6における欠陥領域は、例えば、被写体領域の画像Imにおいて欠陥ラインが検出された副走査方向の位置と、欠陥ラインが検出された際の記録媒体Mの送り量(副走査方向の移動量)とに基づいて特定することができる。   As described above, the inspection result of the nozzle ejection failure in the recording head 6 is sent from the colorimetric camera 20 to the CPU 101 via the control FPGA 110. In the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, when the CPU 101 receives a test result indicating that the ejection failure of the nozzles has occurred in the recording head 6, the maintenance mechanism 15 performs wiping on the ejection surface of the recording head 6 in accordance with a command from the CPU 101. A recovery operation such as empty ink ejection is performed to eliminate nozzle ejection defects. At this time, the recovery operation by the maintenance mechanism 15 may be performed on the entire ejection surface of the recording head 6, or may be performed on a defective area that is an area including a nozzle in which ejection failure is detected. The defective area in the recording head 6 includes, for example, the position in the sub-scanning direction where the defective line is detected in the image Im of the subject area, and the feed amount (movement amount in the sub-scanning direction) of the recording medium M when the defective line is detected. ) And can be identified.

また、本実施形態の画像形成装置100は、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良が検出された場合に、例えば図示しない操作パネルでの表示などにより、記録ヘッド6にノズルの吐出不良が生じていることをオペレータに通知してもよい。この場合、オペレータの操作に従って維持機構15が記録ヘッド6の回復動作を行うことで、ノズルの吐出不良を解消させることができる。   Further, in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, when a nozzle ejection failure in the recording head 6 is detected, a nozzle ejection failure occurs in the recording head 6 due to, for example, display on an operation panel (not shown). This may be notified to the operator. In this case, the maintenance mechanism 15 performs the recovery operation of the recording head 6 in accordance with the operation of the operator, so that the ejection failure of the nozzle can be eliminated.

図11は、記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する際の測色カメラ20の動作の一例を示すフローチャートであり、二次元イメージセンサ25による一度の撮像で、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査する場合の例である。   FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the colorimetric camera 20 when inspecting the ejection failure of the nozzles in the recording head 6, and the recording head 6 y that discharges color ink by one-time imaging by the two-dimensional image sensor 25. , 6m, 6c, and 6k, and a nozzle ejection defect in the recording head 6cl that ejects clear ink are simultaneously inspected.

本例の場合、色インクを用いて形成された第1パターンと、クリアインクを用いて形成された第2パターンとが隣り合って並ぶように、記録媒体Mに検査用パターンが形成される。そして、これら第1パターンと第2パターンとが並ぶように形成された記録媒体Mが、画像形成装置100のプラテン16上の所定位置にセットされる。所定位置は、測色カメラ20の二次元イメージセンサ25が検査用パターンの画像を撮像したときに、上述した被写体領域の画像Im(図8参照)において、第2パターンP2が正反射領域R1に入り、第1パターンP1が拡散反射領域R2に入ることになる記録媒体Mの位置である。   In the case of this example, the test pattern is formed on the recording medium M so that the first pattern formed using the color ink and the second pattern formed using the clear ink are arranged side by side. Then, the recording medium M formed so that the first pattern and the second pattern are arranged is set at a predetermined position on the platen 16 of the image forming apparatus 100. The predetermined position is such that when the two-dimensional image sensor 25 of the colorimetric camera 20 captures an image of the inspection pattern, the second pattern P2 is in the regular reflection region R1 in the image Im of the subject region described above (see FIG. 8). This is the position of the recording medium M where the first pattern P1 enters the diffuse reflection region R2.

記録媒体Mが所定位置にセットされると、まず、光源部31の検査用光源32が点灯し、被写体領域を照明する(ステップS101)。そして、二次元イメージセンサ25が、光源部31の検査用光源32による照明下で画像を撮像する(ステップS102)。二次元イメージセンサ25により撮像された画像は、フレームメモリ52に格納される。   When the recording medium M is set at a predetermined position, first, the inspection light source 32 of the light source unit 31 is turned on to illuminate the subject area (step S101). Then, the two-dimensional image sensor 25 captures an image under illumination by the inspection light source 32 of the light source unit 31 (step S102). An image captured by the two-dimensional image sensor 25 is stored in the frame memory 52.

次に、検出部57が、フレームメモリ52に格納された画像から、被写体領域の画像Imを抽出する(ステップS103)。そして、検出部57は、上述したように、被写体領域の画像Imの正反射領域R1を解析することにより、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する(ステップS104)。また、検出部57は、被写体領域の画像Imの拡散反射領域R2を解析することにより、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査する(ステップS105)。なお、ステップS104の処理とステップS105の処理は、順番が逆であってもよい。   Next, the detection unit 57 extracts the image Im of the subject area from the image stored in the frame memory 52 (step S103). Then, as described above, the detection unit 57 analyzes the regular reflection region R1 of the image Im of the subject region, thereby inspecting nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink (step S104). In addition, the detection unit 57 analyzes the diffuse reflection region R2 of the image Im of the subject region, thereby inspecting nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color ink (step S105). Note that the order of the process of step S104 and the process of step S105 may be reversed.

次に、検出部57は、検査対象となる記録ヘッド6の全ノズルに対する検査が終了したか否かを判定する(ステップS106)。全ノズルに対する検査が終了していない場合は(ステップS106:No)、検査用パターンが形成された記録媒体Mが副走査方向に所定量搬送され(ステップS107)、ステップS102以降の処理が繰り返される。そして、全ノズルに対する検査が終了すると(ステップS106:Yes)、光源部31の検査用光源32が消灯し(ステップS108)、一連の処理が終了する。   Next, the detection unit 57 determines whether or not the inspection for all the nozzles of the recording head 6 to be inspected has been completed (step S106). When the inspection for all nozzles has not been completed (step S106: No), the recording medium M on which the inspection pattern is formed is transported by a predetermined amount in the sub-scanning direction (step S107), and the processing after step S102 is repeated. . Then, when the inspection for all nozzles is completed (step S106: Yes), the inspection light source 32 of the light source unit 31 is turned off (step S108), and a series of processing ends.

なお、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良とを個別に検査する場合は、二次元イメージセンサ25により第1パターンP1と第2パターンP2とを別々に撮像し、第1パターンP1を撮像した画像に対して上述したステップS105の処理を行い、第2パターンP2を撮像した画像に対して上述したステップS104の処理を行えばよい。   In the case of individually inspecting nozzle ejection defects in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that eject color ink and nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink, the two-dimensional image sensor 25 is used. Thus, the first pattern P1 and the second pattern P2 are separately imaged, the above-described processing of step S105 is performed on the image captured of the first pattern P1, and the image captured of the second pattern P2 is described above. The process of step S104 may be performed.

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の測色カメラ20(ノズル検査装置の一例)は、二次元イメージセンサ25が、色インクにより形成された検査用パターンである第1パターンP1が拡散反射領域R2に位置し、クリアインクにより形成された検査用パターンである第2パターンP2が正反射領域R1に位置するように、被写体領域の画像Imを撮像する。そして、検出部57が、被写体領域の画像Imの正反射領域R1を解析してクリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査し、被写体領域の画像Imの拡散反射領域R2を解析して色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良を検査する。したがって、従来技術のように拡散反射光検出用と正反射光検出用に2つのセンサを設ける必要がなく、1つの二次元イメージセンサ25のみを用いた簡素な構成により、色インクを吐出する記録ヘッド6y,6m,6c,6kにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良との双方を適切に検査することができる。   As described above in detail with specific examples, the colorimetric camera 20 (an example of a nozzle inspection apparatus) according to the present embodiment is an inspection pattern in which the two-dimensional image sensor 25 is formed of color ink. An image Im of the subject area is captured so that a certain first pattern P1 is positioned in the diffuse reflection area R2 and a second pattern P2 that is an inspection pattern formed by clear ink is positioned in the regular reflection area R1. Then, the detection unit 57 analyzes the regular reflection region R1 of the image Im of the subject region, inspects the nozzle ejection failure in the recording head 6cl that ejects clear ink, and analyzes the diffuse reflection region R2 of the image Im of the subject region. The nozzles in the recording heads 6y, 6m, 6c, and 6k that discharge the color inks are inspected for defective ejection. Accordingly, there is no need to provide two sensors for detecting diffuse reflection light and for detecting regular reflection light as in the prior art, and recording that discharges color ink with a simple configuration using only one two-dimensional image sensor 25. Both nozzle ejection defects in the heads 6y, 6m, 6c, and 6k and nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink can be appropriately inspected.

また、被写体領域の画像Imにおける正反射領域R1は、記録ヘッド6clのノズル列17と記録媒体Mとの相対移動方向(主走査方向)に対応する方向の大きさが、それと直交する方向の大きさよりも大きくされる。つまり、光源部31が、二次元イメージセンサ25により撮像された被写体領域の画像Imにこのような正反射領域R1が形成されるように、被写体領域を照明する。したがって、本実施形態の測色カメラ20によれば、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を、画像における欠陥ラインとして検出することができ、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。   In addition, the regular reflection region R1 in the image Im of the subject region has a size in a direction corresponding to a relative movement direction (main scanning direction) between the nozzle row 17 of the recording head 6cl and the recording medium M in a direction orthogonal thereto. It is made bigger than this. That is, the light source unit 31 illuminates the subject region so that the regular reflection region R1 is formed on the image Im of the subject region captured by the two-dimensional image sensor 25. Therefore, according to the colorimetric camera 20 of the present embodiment, it is possible to detect a nozzle ejection failure in the recording head 6cl that ejects clear ink as a defective line in the image, and the nozzle in the recording head 6cl that ejects clear ink. It is possible to properly inspect the ejection failure.

また、本実施形態の測色カメラ20によれば、検査用パターンを形成する記録媒体Mの種類によらず、二次元イメージセンサ25が撮像した検査用パターンの画像を用いて、記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。例えば、コート層を有する光沢紙に検査用パターンを形成した場合であっても、コート層を有さない普通紙に検査用パターンを形成した場合であっても、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにノズルの吐出不良が生じていれば、被写体領域の画像Imの正反射領域R1に欠陥ラインが現れる。このため、本実施形態の測色カメラ20によれば、検査用パターンを形成する記録媒体Mの種類によらず、上述した方法によって記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を適切に検出することができる。   Further, according to the colorimetric camera 20 of the present embodiment, the recording head 6cl uses the inspection pattern image captured by the two-dimensional image sensor 25 regardless of the type of the recording medium M on which the inspection pattern is formed. It is possible to appropriately inspect nozzle discharge defects. For example, even when a test pattern is formed on glossy paper having a coat layer, or when a test pattern is formed on plain paper without a coat layer, the recording head 6cl that discharges clear ink. If there is a nozzle ejection failure, a defective line appears in the regular reflection region R1 of the image Im in the subject region. For this reason, according to the colorimetric camera 20 of the present embodiment, it is possible to appropriately detect nozzle ejection defects in the recording head 6cl by the above-described method regardless of the type of the recording medium M on which the test pattern is formed. .

また、本実施形態の画像形成装置100は、上述した記録ヘッド6におけるノズルの吐出不良を検査する機能を持った測色カメラ20を備えるため、ノズルの吐出不良が検出された場合に記録ヘッド6の回復動作を行うことで、印刷画像の画質の低下を抑制することができる。   Further, since the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes the colorimetric camera 20 having a function of inspecting the nozzle ejection failure in the recording head 6 described above, the recording head 6 is detected when the nozzle ejection failure is detected. By performing the recovery operation, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the printed image.

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。例えば、上述した実施形態では、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を検査する例を説明したが、本発明は、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clに限らず、例えば白インクなど、記録媒体Mに吐出されると視認性が低下するインクを吐出する記録ヘッドにおけるノズルの吐出不良を検査する場合にも有効に適用できる。記録ヘッドから白色の記録媒体Mに白インクを吐出することで形成した検査用パターンは、測色用光源30による照明下では視認性が低下し、従来技術と同様の方法ではノズルの吐出不良を検査することが困難である。しかし、光源部31(検査用光源32)による照明下で、白インクで形成した検査用パターンが正反射領域R1に入るように被写体領域の画像Imを撮像し、この被写体領域の画像Imを解析することで、上述した例と同様に、白インクを吐出する記録ヘッドにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and various modifications and changes are made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. It can be embodied. For example, in the above-described embodiment, an example of inspecting the nozzle ejection failure in the recording head 6cl that ejects clear ink has been described. However, the present invention is not limited to the recording head 6cl that ejects clear ink, but may be white ink or the like. Also, the present invention can be effectively applied to the case of inspecting nozzle ejection defects in a recording head that ejects ink whose visibility decreases when ejected onto the recording medium M. The inspection pattern formed by discharging the white ink from the recording head to the white recording medium M is less visible under illumination by the colorimetric light source 30, and the nozzle discharge failure is caused by the same method as in the prior art. It is difficult to inspect. However, under illumination by the light source unit 31 (inspection light source 32), an image Im of the subject region is captured so that the inspection pattern formed with white ink enters the regular reflection region R1, and the image Im of the subject region is analyzed. By doing so, similarly to the above-described example, it is possible to appropriately inspect nozzle ejection defects in the recording head that ejects white ink.

また、上述した実施形態は、記録ヘッド6を搭載したキャリッジ5を主走査方向に往復移動させながら記録ヘッド6のノズル列17から記録媒体Mにインクを吐出することで画像を形成するシリアルヘッド型の画像形成装置100への適用例である。しかし、本発明は、主走査方向に沿ったノズル列を有する記録ヘッド(ラインヘッド)を固定し、記録媒体を副走査方向に搬送しながら記録ヘッドのノズル列から記録媒体にインクを吐出することで画像を形成するラインヘッド型の画像形成装置に対しても有効に適用可能である。   In the above-described embodiment, the serial head type that forms an image by ejecting ink from the nozzle row 17 of the recording head 6 to the recording medium M while reciprocating the carriage 5 on which the recording head 6 is mounted in the main scanning direction. This is an example applied to the image forming apparatus 100. However, the present invention fixes a recording head (line head) having a nozzle array along the main scanning direction, and discharges ink from the nozzle array of the recording head to the recording medium while conveying the recording medium in the sub-scanning direction. Thus, the present invention can also be effectively applied to a line head type image forming apparatus that forms an image.

ラインヘッド型の画像形成装置に本発明を適用する場合、上述した検査用パターンを形成する際のノズル列と記録媒体との相対移動方向は副走査方向となる。このため、ノズル検査装置は、二次元イメージセンサが撮像する検査用パターンの画像において、副走査方向に対応する方向の大きさが、主走査方向に対応する方向の大きさよりも大きい正反射領域が形成されるように構成される。   When the present invention is applied to a line head type image forming apparatus, the relative movement direction between the nozzle array and the recording medium when the above-described inspection pattern is formed is the sub-scanning direction. For this reason, the nozzle inspection apparatus has a regular reflection region in which the size in the direction corresponding to the sub-scanning direction is larger than the size in the direction corresponding to the main scanning direction in the image of the inspection pattern captured by the two-dimensional image sensor. Configured to be formed.

ラインヘッド型の画像形成装置に対応するノズル検査装置を、上述した実施形態の測色カメラ20と同様の構成(以下、測色カメラ20’という。)で実現する場合、測色カメラ20’は例えば図12に示すような構成とされる。すなわち、測色カメラ20’は、例えばラインヘッドに対して主走査方向(図中矢印A方向)に移動可能に取り付けられる。そして、測色カメラ20’の光源部31は、図12に示すように、副走査方向(図中矢印B方向)に沿って直線状に並ぶように筐体23の内部に配置された複数の検査用光源32を有する構成とされる。これにより、複数の検査用光源32が並ぶ方向と、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド6clと記録媒体Mとの相対移動方向が一致する。したがって、二次元イメージセンサ25が撮像する被写体領域の画像Imには、複数の検査用光源32からの正反射光が主走査方向に並んだ正反射領域R1が形成されることになり、上述した実施形態と同様に、クリアインクを吐出する記録ヘッド6clにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。   When the nozzle inspection apparatus corresponding to the line head type image forming apparatus is realized with the same configuration as the color measurement camera 20 of the above-described embodiment (hereinafter referred to as the color measurement camera 20 ′), the color measurement camera 20 ′ For example, the configuration is as shown in FIG. In other words, the colorimetric camera 20 ′ is attached to the line head so as to be movable in the main scanning direction (direction of arrow A in the figure), for example. As shown in FIG. 12, the light source unit 31 of the colorimetric camera 20 ′ includes a plurality of light sources 31 arranged inside the housing 23 so as to be arranged in a straight line along the sub-scanning direction (the arrow B direction in the figure). The inspection light source 32 is included. Accordingly, the direction in which the plurality of inspection light sources 32 are arranged matches the relative movement direction of the recording head 6cl and the recording medium M when forming the inspection pattern. Therefore, a regular reflection region R1 in which regular reflected light from a plurality of inspection light sources 32 is arranged in the main scanning direction is formed in the image Im of the subject region captured by the two-dimensional image sensor 25, which is described above. Similar to the embodiment, it is possible to appropriately inspect nozzle ejection defects in the recording head 6cl that ejects clear ink.

6 記録ヘッド
17 ノズル列
20 測色カメラ
25 二次元イメージセンサ
31 光源部
32 検査用光源
57 検出部
100 画像形成装置
M 記録媒体
Im 被写体領域の画像
R1 正反射領域
R2 拡散反射領域
P1 第1パターン
P2 第2パターン
6 Recording head 17 Nozzle array 20 Colorimetric camera 25 Two-dimensional image sensor 31 Light source unit 32 Inspection light source 57 Detection unit 100 Image forming apparatus M Recording medium Im Image of subject area R1 Regular reflection area R2 Diffuse reflection area P1 First pattern P2 Second pattern

特開2005−22218号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-22218

Claims (6)

複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、
前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、
前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備え、
前記二次元イメージセンサは、前記パターンが色インクにより形成された第1パターンである場合は該第1パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第2パターンである場合は該第2パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像し、
前記検出部は、前記パターンが前記第1パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第1パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第2パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第2パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とするノズル検査装置。
A two-dimensional image sensor that images a predetermined imaging range including a pattern formed by ejecting ink onto a recording medium from a nozzle row composed of a plurality of nozzles;
The imaging range so that an image of the imaging range captured by the two-dimensional image sensor includes a regular reflection region that is an image region based on specular reflection light and a diffuse reflection region that is an image region based on diffuse reflection light. A light source unit for illuminating
A detection unit that analyzes an image of the imaging range and detects a discharge failure of the nozzle, and
In the two-dimensional image sensor, when the pattern is a first pattern formed of color ink, the first pattern is located in the diffuse reflection area, and the pattern is formed of a clear ink or a white ink. In the case of a pattern, the imaging range is imaged so that the second pattern is located in the regular reflection region,
When the pattern is the first pattern, the detection unit analyzes the diffuse reflection area to inspect the ejection failure of the nozzle that has formed the first pattern, and the pattern is the second pattern Is a nozzle inspection apparatus that analyzes the regular reflection region and inspects the ejection failure of the nozzle on which the second pattern is formed.
前記二次元イメージセンサは、前記第1パターンと前記第2パターンとの双方を含む前記撮像範囲を、前記第1パターンが前記拡散反射領域に位置するとともに前記第2パターンが前記正反射領域に位置するように撮像し、
前記検出部は、前記拡散反射領域を解析して前記第1パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査するとともに、前記正反射領域を解析して前記第2パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とする請求項1に記載のノズル検査装置。
The two-dimensional image sensor includes the imaging range including both the first pattern and the second pattern, wherein the first pattern is located in the diffuse reflection area and the second pattern is located in the regular reflection area. To image,
The detection unit analyzes the diffuse reflection region to inspect the ejection failure of the nozzle that has formed the first pattern, and analyzes the regular reflection region to analyze the ejection failure of the nozzle that has formed the second pattern. The nozzle inspection device according to claim 1, wherein:
前記パターンは、前記ノズル列と前記記録媒体とを前記ノズル列と直交する方向に相対移動させながら形成され、
前記正反射領域は、前記撮像範囲の画像において、前記ノズル列と前記記録媒体との相対移動方向に対応する方向の大きさが、前記相対移動方向に対応する方向と直交する方向の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載のノズル検査装置。
The pattern is formed while relatively moving the nozzle row and the recording medium in a direction perpendicular to the nozzle row,
The specular reflection region has a size in a direction corresponding to a relative movement direction between the nozzle row and the recording medium in an image in the imaging range, which is larger than a direction perpendicular to the direction corresponding to the relative movement direction. The nozzle inspection apparatus according to claim 1, wherein the nozzle inspection apparatus is large.
前記光源部は複数の光源を有し、
前記複数の光源は、前記撮像範囲の画像において、各光源からの光の正反射光が前記相対移動方向に対応する方向に沿って並ぶことで前記正反射領域が形成されるように配置されることを特徴とする請求項3に記載のノズル検査装置。
The light source unit has a plurality of light sources,
The plurality of light sources are arranged such that in the image in the imaging range, the specular reflection region is formed by aligning specularly reflected light of each light source along a direction corresponding to the relative movement direction. The nozzle inspection apparatus according to claim 3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のノズル検査装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the nozzle inspection apparatus according to claim 1. 複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、
前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、前記撮像範囲の正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、前記撮像範囲の拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、
前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備えるノズル検査装置により実行されるノズル検査方法であって、
前記二次元イメージセンサが、前記パターンが色インクにより形成された第1パターンである場合は該第1パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第2パターンである場合は該第2パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像する工程と、
前記検出部が、前記パターンが前記第1パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第1パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第2パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第2パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査する工程と、を含むことを特徴とするノズル検査方法。
A two-dimensional image sensor that images a predetermined imaging range including a pattern formed by ejecting ink onto a recording medium from a nozzle row composed of a plurality of nozzles;
An image of the imaging range captured by the two-dimensional image sensor is a regular reflection region that is an image region based on specular reflection light of the imaging range, and a diffuse reflection region that is an image region based on diffuse reflection light of the imaging range; A light source unit that illuminates the imaging range,
A nozzle inspection method that is executed by a nozzle inspection device comprising: a detection unit that analyzes an image of the imaging range and detects a discharge failure of the nozzle,
When the two-dimensional image sensor is a first pattern in which the pattern is formed by color ink, the first pattern is located in the diffuse reflection area, and the pattern is formed by a clear ink or a white ink. In the case of a pattern, imaging the imaging range so that the second pattern is located in the regular reflection region;
When the detection unit analyzes the diffuse reflection region when the pattern is the first pattern and inspects the ejection failure of the nozzle that has formed the first pattern, and the pattern is the second pattern Analyzing the regular reflection area and inspecting the ejection failure of the nozzle having the second pattern formed thereon.
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