JP2018051846A - 画像検査装置及び方法、プログラム並びにインクジェット印刷システム - Google Patents

画像検査装置及び方法、プログラム並びにインクジェット印刷システム Download PDF

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Abstract

【課題】印刷画像に画像欠陥が発生した場合に効率的に不良ノズルを特定することができる画像検査装置及び方法、プログラム並びにインクジェット印刷システムを提供する。【解決手段】画像検査装置は、シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンを読み取った第1読取画像のデータを解析して、不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドの不良ノズルを検知し、不良ノズル検知結果の履歴を履歴情報保存部に保存する。記録媒体の第2領域に記録された印刷画像の第2読取画像のデータを解析して、印刷画像の画像欠陥を検知し、検知された画像欠陥に関する情報と履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する。【選択図】図12

Description

本発明は、画像検査装置及び方法、プログラム並びに印刷システムに係り、特にシングルパス方式のインクジェット印刷装置によって印刷される画像の画質異常を検知する画像検査技術に関する。
画像形成技術の1つであるデジタルプリンティングの分野において、シングルパス方式により描画を行うインクジェット印刷装置が実用化されている。インクジェットを用いたシングルパス方式の印刷方式をシングルパスインクジェット方式という。シングルパスインクジェット方式は、複数のノズルが高密度に配置されたライン型のインクジェットヘッドを、記録媒体に対して相対的に1回だけ走査させて、その走査領域の画像の記録を完成させる。
シングルパスインクジェット方式は、インクジェットヘッドのノズルから吐出される液滴が飛翔曲がりを起こしたり、ノズルが不吐出状態になったりなどすると、印刷された画像上の該当部分においてスジムラが発生する。スジムラは、スジ状の濃淡として現れる画像欠陥である。このようなスジ状の画像欠陥をスジ欠陥という。
かかるスジ欠陥を抑制するためには、不良ノズルを特定し、不良ノズルの状態に応じた画質補正処理などの対処が必要となる。画質補正処理の例として、不良ノズルを不吐化して周囲のノズルを用いて記録を補う不吐出補正技術が知られている。特許文献1には不吐出補正技術が記載されている。
また、不良ノズルを特定する技術として、ラダーパターンと呼ばれるテストチャートを印刷し、ラダーパターンの印刷結果を画像解析する技術が知られている。ラダーパターンは、インクジェットヘッドのノズル列について、いわゆる「1オンnオフ」の吐出制御によって、各ノズルが連続吐出動作を行うことで形成されるノズルごとの描画ラインが並ぶラインパターンである。
特許文献2には、ラダーパターンの印刷結果をCCD(charge-coupled device)センサなどの画像読取装置を用いて読み取ることにより得られる読取画像のデータを画像解析することで、不良ノズルを特定する技術が示されている。特許文献2に記載の不良ノズルを特定する技術は、不良状態になっているノズルの位置及び不良状態の詳細を把握することができる。その結果、的確に不良ノズルに対する画質補正を実施することが可能となる。
一方、印刷された画像からスジ欠陥の発生を検知する技術として、特許文献3には、見本画像情報と、印刷装置を用いて印刷を行うことにより得られた印刷物に含まれる画像を読取部により読み取って得られた検査対象画像情報との差分値に基づいて、印刷物にスジ欠陥が発生しているか否かを判断する方法が示されている。特許文献3の読取部は本明細書における「画像読取装置」に対応する用語と理解される。
特許文献3に記載の技術によれば、印刷物の印刷画像からスジ欠陥の発生有無を迅速かつ的確に判断することができる。
特許第5457307号明細書 特開2013−069003号公報 特開2015−179090号公報
しかしながら、特許文献2に記載の不良ノズルを特定する技術には、次のような課題がある。
[課題1]ラダーパターンの印刷結果から不良ノズルを検知したからといって、必ずしも印刷ジョブにて印刷対象として指定されている連続印刷中のユーザ画像の該当箇所にスジ欠陥が発生している保証はない。例えば、不良ノズルの該当箇所に用いられるインク量が少ない等の理由で、多少の飛翔曲がりが生じていてもスジ欠陥の視認性に影響しない可能性がある。
また、ユーザが求める印刷物の要求品質の観点で見た際に、程度の軽いスジ欠陥であれば、印刷物の画質として許容される可能性がある。このような場合に、過剰に不良ノズルを検知して印刷物の印刷品質不良判断処理を行ったり、不良ノズルに対処した画質補正処理などを行ったりしてしまうと、生産性を損ねる懸念があり、また、過剰の画質補正が作用する結果、逆に補正後の画質を悪化させてしまう懸念がある。
[課題2]連続印刷中に不良ノズルを検知する場合、不良ノズル検知用のラダーパターンは、記録媒体におけるユーザ画像の描画領域を避けて、その外側領域である余白部分に印刷される。ラダーパターンの描画領域の面積は余白部分に制限されるため、インクジェット印刷装置に備えたインク色ごとのインクジェットヘッドの全色かつ全ノズル分のラダーパターンを1枚にまとめて印刷することが困難である。したがって、連続印刷中に不良ノズルを検知する場合には、インクの色別にラダーパターンを印刷するページを変えるなど、複数枚の記録媒体に分割してラダーパターンが印刷される。このため、連続印刷中においては不良ノズルの特定に時間がかかってしまう。また、不良ノズルの特定に時間がかかることによって、その期間、画質補正が間に合わず、印刷不良の損紙が増えてしまう。
一方で、特許文献3に記載のスジの発生有無を判断する技術には、次のような課題がある。
[課題3]特許文献3に記載の技術では、印刷されたユーザ画像にスジ欠陥が発生しているか否かを判断することはできるものの、スジ欠陥の発生の原因となっている不良ノズルの特定には至らない。これはインクジェットヘッドのノズル密度から規定される記録解像度に比べて、印刷結果を読み取るスキャナ等の画像読取装置の読取解像度が低解像度であることに起因する。
記録解像度よりも低解像度の画像読取装置を採用した場合、印刷画像内のスジ情報から、およその不良ノズルの発生位置と、およその不良ノズルの発生色は絞り込むことは可能である。しかし、特許文献3に記載の技術では、特許文献2に記載の技術とは異なり、不良状態になっている特定の不良ノズルを確定的に絞り込むまでには至らない。そのため、特許文献3に記載の技術によって得られるスジ情報から不良ノズルに対する画質補正を的確に実施することは困難である。
本開示は、このような事情に鑑みてなされたもので、上述した複数の課題の少なくとも1つを解決する画像検査装置及び方法、プログラム並びにインクジェット印刷システムを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
本開示の第1態様に係る画像検査装置は、シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと記録媒体の第1領域とは異なる領域である第2領域にインクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得部と、不良ノズル検知用のパターンの読取画像である第1読取画像のデータを解析して、不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理部と、不良ノズル検知処理部によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を保存する履歴情報保存部と、印刷画像の読取画像である第2読取画像のデータを解析して、印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理部と、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報と履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理部と、を備える。
第1態様の画像検査装置によれば、記録媒体に記録された印刷画像に画像欠陥が発生したことが検知された場合に、その画像欠陥の原因となった不良ノズルが特定される。このため、画像欠陥が検知されない状況で不良ノズルを特定する処理の無駄を抑制でき、効率的に的確な画像検査を行うことができる。
第2態様として第1態様の画像検査装置において、インクジェット印刷装置が1種類以上の印刷画像を複数枚連続で印刷する連続印刷中に、読取画像のデータを取得する処理と、不良ノズルを検知する処理と、不良ノズル検知結果の履歴を保存する処理と、画像欠陥を検知する処理と、不良ノズルを特定する処理と、が実施される構成とすることができる。
第3態様として第1態様又は第2態様の画像検査装置において、不良ノズル特定処理部は、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の色相解析から、画像欠陥の原因となったインク色を推定して得られるインク色の推定情報と、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の座標解析から、画像欠陥の原因となったノズルの概略のノズル番号を推定して得られる概略のノズル番号の推定情報と、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥が発生したタイミングを示す時間情報と、のうち少なくとも1つの情報を用いて、履歴情報から不良ノズルを特定する処理を行う構成とすることができる。
第4態様として第3態様の画像検査装置において、不良ノズル特定処理部は、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の色相解析を行うことにより、画像欠陥の原因となったインク色を推定するインク色推定部と、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の座標解析を行うことにより、画像欠陥の原因となったノズルの概略のノズル番号を推定する概略ノズル番号推定部と、インク色推定部によって推定したインク色の推定情報を基に、履歴情報の中から該当するインク色の不良ノズル検知結果のデータのうち最新のデータを含む1つ以上のデータを抽出し、かつ、履歴情報の中から概略ノズル番号推定部によって推定した概略のノズル番号を含む複数の連続するノズル番号のノズル範囲の不良ノズル検知結果のデータを抽出する履歴データ照合部と、履歴データ照合部により抽出されたデータから不良ノズルを特定する不良ノズル判断部と、を備える構成とすることができる。
第5態様として第1態様から第4態様のいずれか一態様の画像検査装置において、画像欠陥を検知する処理及び不良ノズルを特定する処理の実施後に処理結果を示す情報を可視化してユーザに提供する情報提供部を備え、情報提供部は、インクジェット印刷装置によって出力された出力画像と、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥箇所を出力画像上に可視化した画像欠陥可視化情報と、画像欠陥の発生箇所を示す情報と、画像欠陥の発生タイミングを示す情報と、不良ノズルを特定する処理による不良ノズル特定結果を示す情報と、のうち1つ以上の情報を提供する構成とすることができる。
第6態様として第1態様から第5態様のいずれか一態様の画像検査装置において、画像欠陥は、シングルパス方式による記録の際のインクジェットヘッドと記録媒体との相対移動方向である走査方向に伸びるスジ欠陥である構成とすることできる。
第7態様に係るインクジェット印刷システムは、シングルパス方式のインクジェット印刷装置と、インクジェット印刷装置に設けられた画像読取装置と、インクジェット印刷装置の動作を制御する制御装置と、第1態様から第6態様のいずれか一態様の画像検査装置と、を含んで構成される。
第8態様として第7態様のインクジェット印刷システムにおいて、画像欠陥の原因となった不良ノズルが特定された場合に、不良ノズルに起因する画像欠陥を抑制する画質補正処理を行う補正処理部を備える構成とすることができる。
第8態様によれば、効率的に的確な不良ノズルの特定と画質補正処理を行うことができる。また、第8態様によれば、画像欠陥が検知された際に、早期に画質補正処理を適用することができ、かつ、過剰な画質補正処理の実施が抑制される。
第9態様として第7態様又は第8態様のインクジェット印刷システムにおいて、インクジェット印刷装置が1種類以上の印刷画像を複数枚連続で印刷する連続印刷中に行われた不良ノズル特定処理部による処理の結果、不良ノズルの特定に至らなかった場合に、制御装置は、連続印刷の途中に割り込んでテストチャートを出力させる割り込み処理の制御を行う構成とすることができる。
第10態様として第9態様のインクジェット印刷システムにおいて、割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、不良ノズルを特定するためのラインパターンを含んだ不良ノズル特定チャートであり、制御装置は、出力された不良ノズル特定チャートを画像読取装置によって読み取ることで得られる第3読取画像のデータを解析した結果を、割り込み処理によるテストチャート出力後に、連続印刷中の印刷画像の印刷処理に反映させる構成とすることができる。
第11態様として第9態様から第10態様のいずれか一態様のインクジェット印刷システムにおいて、割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、連続印刷中に出力予定であった1種以上の印刷画像の画像内にテストチャートが組み込まれた合成画像によるチャートである構成とすることができる。
第12態様として第11態様のインクジェット印刷システムにおいて、連続印刷中に出力予定であった1種以上の印刷画像のうちいずれか1つ以上のものに対し、第1画像処理を適用して第1画像処理済み画像データを生成する第1画像処理部と、割り込み出力用のテストチャートのデータに対し、第2画像処理を適用して第2画像処理済み画像データを生成する第2画像処理部と、第1画像処理済み画像データ及び第2画像処理済み画像データに対して画像合成処理を適用して合成画像データを生成する画像合成処理部と、を備える構成とすることができる。
第13態様として第12態様のインクジェット印刷システムにおいて、画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥の検知情報に基づき、割り込み出力用のテストチャートのデータを生成するテストチャート生成部を備える構成とすることができる。
第14態様として第12態様又は第13態様のインクジェット印刷システムにおいて、第1画像処理の内容と第2画像処理の内容が異なる構成とすることができる。
第15態様として第9態様から第14態様のいずれか一態様のインクジェット印刷システムにおいて、割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、画像欠陥であるスジ欠陥を抑制する画像補正処理に用いる補正パラメータを調整するための調整用チャートであり、制御装置は、出力された調整用チャートを画像読取装置によって読み取ることで得られる第4読取画像のデータを解析した結果を、割り込み処理によるテストチャート出力後に、連続印刷中の印刷画像の印刷処理に反映させる構成とすることができる。
第16態様として第9態様から第15態様のいずれか一態様のインクジェット印刷システムにおいて、画像欠陥の原因となった不良ノズルの特定に成功した場合に、不良ノズル特定成功後の出力対象の印刷画像に対して適用する画質補正処理であって画像欠陥を抑制する第1画質補正処理と、画像欠陥の原因となった不良ノズルの特定に失敗した場合に、不良ノズル特定成功後の出力対象の印刷画像に対して適用する画質補正処理であって画像欠陥を抑制する第2画質補正処理と、のそれぞれの画質補正処理の処理内容が異なる構成とすることができる。
第17態様に係る画像検査方法は、シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと記録媒体の第1領域とは異なる領域である第2領域にインクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得工程と、不良ノズル検知用のパターンの読取画像である第1読取画像のデータを解析して、不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理工程と、不良ノズル検知処理工程によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を履歴情報保存部に保存する履歴情報保存工程と、印刷画像の読取画像である第2読取画像のデータを解析して、印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理工程と、画像欠陥検知処理工程によって検知された画像欠陥に関する情報と履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理工程と、を含む。
第17態様において、第2態様から第16態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像検査装置において特定される処理若しくは動作を担う処理部等の要素は、これに対応する処理又は動作の工程(ステップ)の要素として把握することができる。
第18態様に係るプログラムは、コンピュータに、シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと記録媒体の第1領域とは異なる領域である第2領域にインクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得工程と、不良ノズル検知用のパターンの読取画像である第1読取画像のデータを解析して、不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理工程と、不良ノズル検知処理工程によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を履歴情報保存部に保存する履歴情報保存工程と、印刷画像の読取画像である第2読取画像のデータを解析して、印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理工程と、画像欠陥検知処理工程によって検知された画像欠陥に関する情報と履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理工程と、を実行させるためのプログラムである。
第18態様において、第2態様から第16態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像検査装置において特定される処理若しくは動作を担う処理部等の要素は、これに対応する処理若しくは動作の工程(ステップ)をコンピュータに実行させるプログラムの機能の要素として把握することができる。
本発明によれば、印刷画像から画像欠陥が検知された場合に不良ノズルの特定が行われるため、効率的に不良ノズルを特定することができる。
図1は実施形態に係るインクジェット印刷装置の全体構成図である。 図2はインクジェット印刷装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。 図3はシングルパス方式のインクジェット印刷装置における不良ノズルに起因するスジ欠陥を説明するための模式図である。 図4はラダーパターンを含む出力画像の例を示す図である。 図5はラダーパターンの一部を拡大した拡大図である。 図6は全色かつ全ノズル分のラダーパターンをまとめて描画する場合の例を示す図である。 図7は図6に示された各色のラダーパターンの一部を拡大した拡大図である。 図8は全色かつ全ノズル分のラダーパターンを複数枚のページに分割して描画する場合の例を示す概念図である。 図9は連続印刷中に不良ノズルを特定する方法を実施する際のフローチャートである。 図10はスジ検知アルゴリズムの基本原理を示す説明図である。 図11は連続印刷中に実施されるスジ検知処理のフローチャートである。 図12は第1実施形態に係る画像検査方法における処理の手順を示すフローチャートである。 図13は不良ノズル検知結果履歴データベースの一例を示す概念図である。 図14はスジ検知処理によりスジが検知された場合に、不良ノズル検知結果履歴データベースを利用して不良ノズルを特定する方法の一例を示した模式図である。 図15は不良ノズル検知結果履歴データベースを利用して不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理の手順を示したフローチャートである。 図16は制御装置の画像検査機能及び出力用画像生成機能に関する主な構成を示したブロック図である。 図17は画像検査部の機能を提供するブロック図である。 図18は第2実施形態に係る画像検査方法の処理手順を示すフローチャートである。 図19は第2実施形態における出力用画像データ生成部の機能を提供するブロック図である。 図20はオーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの割り込み出力の概要を示す説明図である。 図21はオーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの生成手順を示したフローチャートである。 図22は連続印刷中に画像読取装置によって得られる読取画像のデータの一例である。 図23はオーバーレイ用のテストチャートの元画像データの一例である。 図24はユーザ画像の元画像データの一例である。 図25は画像処理済み印刷画像データの一例である。 図26はオーバーレイ処理を経て生成される出力用画像データの一例である。 図27は不良ノズル特定失敗後の画像処理を含んだ印刷処理の例を示すフローチャートである。 図28は印刷された画像に異常が発見された場合の印刷画像を模式的に表した図である。 図29は不良ノズルの位置を含む異常領域を設定する様子を示した模式図である。 図30は異常領域に対応するノズル範囲に属する第1のノズル群を不吐化して複数不吐補正を行った様子を示す模式図である。 図31は異常領域に対応するノズル範囲に属する第2のノズル群を不吐化して複数不吐補正を行った様子を示す模式図である。 図32はノズル群特定用チャートの一例である。 図33は図31において不吐化したノズル群のうちの1ノズルの不吐化を解除した例を示す模式図である。 図34は図31において不吐化したノズル群のうちの1ノズルの不吐化を解除した例を示す模式図である。 図35は図31において不吐化したノズル群のうちの1ノズルの不吐化を解除した例を示す模式図である。 図36は特定された不良ノズルを不吐化して単独不吐補正を実施した様子を示す模式図である。 図37は単独不吐補正パラメータ算出用チャートの模式図である。 図38は複数不吐補正パラメータ算出用チャートの模式図である。 図39はスジ検知後の不良ノズル特定成否結果をユーザに知らせる情報表示画面の表示内容の一例を示すイメージ図である。 図40はテストチャートの出力の割り込み処理を含む印刷処理の他の例を示すフローチャートである。 図41はオーバーレイ方式によるテストチャートの出力を行うための出力用画像データ生成部の機能を提供するブロック図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施の形態について詳説する。
《インクジェット印刷装置の構成例》
図1は、実施形態に係るインクジェット印刷装置1Aの例を示す全体構成図である。インクジェット印刷装置1Aは、描画部40のプリントヘッドとしてライン型のインクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kを備え、枚葉紙である用紙Pにシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、及びブラック(K)の4色のインクを使用して、所望の画像をシングルパス方式で印刷するシングルパスインクジェット方式のカラーデジタル印刷装置である。
インクジェット印刷装置1Aは、給紙部10と、処理液塗布部20と、処理液乾燥部30と、描画部40と、インク乾燥部50と、集積部60と、を備える。
給紙部10は、用紙Pを1枚ずつ給紙する。給紙部10は、給紙装置12と、フィーダボード14と、給紙ドラム16と、を備える。用紙Pは、多数枚が積み重ねられた束の状態で給紙台12Aに載置される。用紙Pの種類は、特に限定されないが、例えば、上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする印刷用紙を用いることができる。用紙Pは、画像が記録される記録媒体の一例である。
給紙装置12は、給紙台12Aにセットされた束の状態の用紙Pを上から順に1枚ずつ取り出して、フィーダボード14に給紙する。フィーダボード14は、給紙装置12から受け取った用紙Pを給紙ドラム16へと搬送する。
給紙ドラム16は、フィーダボード14から給紙される用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを処理液塗布部20へと搬送する。
処理液塗布部20は、用紙Pに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、若しくは不溶化又は増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部20は、処理液塗布ドラム22と、処理液塗布装置24と、を備える。
処理液塗布ドラム22は、給紙ドラム16から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを処理液乾燥部30へと搬送する。処理液塗布ドラム22は、周面にグリッパ23を備え、グリッパ23で用紙Pの先端部を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き付けて搬送する。
処理液塗布装置24は、処理液塗布ドラム22によって搬送される用紙Pに処理液を塗布する。処理液はローラによって塗布される。
処理液乾燥部30は、処理液が塗布された用紙Pを乾燥処理する。処理液乾燥部30は、処理液乾燥ドラム32と、温風送風機34と、を備える。処理液乾燥ドラム32は、処理液塗布ドラム22から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを描画部40へと搬送する。処理液乾燥ドラム32は、周面にグリッパ33を備える。処理液乾燥ドラム32は、グリッパ33で用紙Pの先端部を把持して回転することにより、用紙Pを搬送する。
温風送風機34は、処理液乾燥ドラム32の内部に設置される。温風送風機34は、処理液乾燥ドラム32によって搬送される用紙Pに温風を吹き当てて、処理液を乾燥させる。
描画部40は、描画ドラム42と、ヘッドユニット44と、画像読取装置48と、を備える。描画ドラム42は、処理液乾燥ドラム32から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pをインク乾燥部50へと搬送する。描画ドラム42は、周面にグリッパ43を備え、グリッパ43で用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム42は、図示しない吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Pを周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム42は、周面に多数の吸着穴を備え、この吸着穴を介して描画ドラム42の内部から吸引することにより、用紙Pを描画ドラム42の周面に吸着させる。
ヘッドユニット44は、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kを含んで構成される。インクジェットヘッド46Cは、シアン(C)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド46Mは、マゼンタ(M)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド46Yは、イエロー(Y)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド46Kは、ブラック(K)のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのそれぞれには、対応する色のインク供給源である不図示のインクタンクから不図示の配管経路を介して、インクが供給される。
インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの各々は、描画ドラム42によって搬送される用紙Pに対して1回の走査によって、つまりシングルパス方式によって、印刷可能なラインヘッドで構成される。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kは、各々のノズル面が描画ドラム42の周面に対向して配置される。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kは、描画ドラム42による用紙Pの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。
図には示さないが、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの各々のノズル面には、インクの吐出口である複数個のノズルが二次元配列されている。「ノズル面」とは、ノズルが形成されている吐出面をいい、「インク吐出面」或いは「ノズル形成面」などの用語と同義である。二次元配列された複数個のノズルのノズル配列を「二次元ノズル配列」という。
インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの各々は、複数個のヘッドモジュールを用紙幅方向に繋ぎ合わせて構成することができる。ここでいう用紙幅は、用紙Pの搬送方向と直交する方向の用紙幅を指す。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの各々は、用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向に関して、用紙Pの全記録領域を、1回の走査で規定の記録解像度による画像記録が可能なノズル列を有するライン型の記録ヘッドである。このような記録ヘッドは「フルライン型の記録ヘッド」或いは「ページワイドヘッド」とも呼ばれる。
規定の記録解像度とは、インクジェット印刷装置1Aによって予め定められた記録解像度であってもよいし、ユーザの選択により、若しくは、印刷モードに応じたプログラムによる自動選択により設定される記録解像度であってもよい。記録解像度として、例えば、1200dpiとすることができる。「dpi」は、dot per inch を意味し、1インチあたりのドット(点)の数を表す単位表記である。1インチは25.4ミリメートル[mm]である。
用紙Pの搬送方向と直交する用紙幅方向をラインヘッドのノズル列方向と呼び、用紙Pの搬送方向をノズル列垂直方向と呼ぶ場合がある。
二次元ノズル配列を有するインクジェットヘッドの場合、二次元ノズル配列における各ノズルをノズル列方向に沿って並ぶように投影(正射影)した投影ノズル列は、ノズル列方向について、最大の記録解像度を達成するノズル密度で各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。「概ね等間隔」とは、インクジェット印刷装置で記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差及び/又は着弾干渉による媒体上での液滴の移動を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も「等間隔」の概念に含まれる。投影ノズル列は実質的なノズル列に相当する。投影ノズル列を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。
インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの各々におけるノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、V字状のノズル配列、V字状配列を繰り返し単位とするW字状などのような折れ線状のノズル配列なども可能である。
描画ドラム42によって搬送される用紙Pに向けて、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのうち少なくとも1つのヘッドからインクの液滴が吐出され、吐出された液滴が用紙Pに付着することにより、用紙Pに画像が記録される。
描画ドラム42は、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kと用紙Pとを相対移動させる手段として機能している。描画ドラム42は、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kに対して、用紙Pを相対的に移動させる相対移動手段の一形態に相当する。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのそれぞれの吐出タイミングは、描画ドラム42に設置されたロータリエンコーダから得られるロータリエンコーダ信号に同期させる。図1においてロータリエンコーダの図示は省略されており、図2においてロータリエンコーダ152として記載されている。吐出タイミングとは、インクの液滴を吐出するタイミングであり、打滴タイミングと同義である。
なお、本例では、CMYKの4色のインクを用いる構成を例示したが、インク色及び色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特色インクなどを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成、又は、緑色若しくはオレンジ色などの特色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成なども可能である。また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。
画像読取装置48は、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kによって用紙Pに記録された画像を光学的に読み取り、その読取画像を示す電子画像データを生成する装置である。画像読取装置48は、用紙P上に記録された画像を撮像して画像情報を示す電気信号に変換する撮像デバイスを含む。画像読取装置48は、撮像デバイスの他、読み取り対象を照明する照明光学系及び撮像デバイスから得られる信号を処理してデジタル画像データを生成する信号処理回路を含んでよい。
画像読取装置48は、カラー画像の読み取りが可能な構成であることが好ましい。本例の画像読取装置48は、例えば、撮像デバイスとしてカラーCCDリニアイメージセンサが用いられる。CCDは、Charge-Coupled Deviceの略語であり、電荷結合素子を指す。カラーCCDリニアイメージセンサはR(赤),G(緑),B(青)各色のカラーフィルタを備えた受光素子が直線状に配列したイメージセンサである。なお、カラーCCDリニアイメージセンサに代えて、カラーCMOSリニアイメージセンサを用いることもできる。CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの略語であり、相補型金属酸化膜半導体を指す。
画像読取装置48は、描画ドラム42による用紙Pの搬送中に用紙P上の画像の読み取りを行う。このように用紙搬送経路に設置される画像読取装置は「インラインスキャナ」又は「インラインセンサ」と呼ばれる場合がある。また、画像読取装置48はカメラであってもよい。
インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの少なくとも1つを用いて画像が記録された用紙Pは、画像読取装置48の読取領域を通過する際に、用紙P上の画像が読み取られる。用紙Pに記録される画像としては、印刷ジョブで指定される印刷対象のユーザ画像の他、ノズルごとの吐出状態を検査するための不良ノズル検知パターン、印刷濃度補正用テストパターン、印刷濃度ムラ補正用テストパターン、その他の各種のテストパターンが含まれ得る。
画像読取装置48によって読み取られた読取画像のデータを基に、印刷画像の検査が行われ、画質異常の有無が判断される。また、画像読取装置48によって読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kの吐出不良などの情報が得られる。
インク乾燥部50は、描画部40で画像が記録された用紙Pを乾燥処理する。インク乾燥部50は、チェーングリッパ70と、用紙ガイド80と、温風送風ユニット90と、を備える。
チェーングリッパ70は、描画ドラム42から用紙Pを受け取り、受け取った用紙Pを集積部60へと搬送する。チェーングリッパ70は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン72を備え、その一対のチェーン72に備えられたグリッパ74によって用紙Pの先端部を把持した状態で用紙Pを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパ74は、チェーン72に一定の間隔で複数備えられる。
用紙ガイド80は、チェーングリッパ70による用紙Pの搬送をガイドする部材である。用紙ガイド80は、第1用紙ガイド82と第2用紙ガイド84を含んで構成される。第1用紙ガイド82はチェーングリッパ70の第1搬送区間を搬送される用紙Pをガイドする。第2用紙ガイド84は、第1搬送区間の後段の第2搬送区間を搬送される用紙をガイドする。温風送風ユニット90は、チェーングリッパ70によって搬送される用紙Pに温風を吹き当てる。
集積部60は、チェーングリッパ70によってインク乾燥部50から搬送されてくる用紙Pを受け取り、集積する集積装置62を備える。チェーングリッパ70は、所定の集積位置で用紙Pをリリースする。集積装置62は集積トレイ62Aを備え、チェーングリッパ70からリリースされた用紙Pを受け取り、集積トレイ62Aの上に束状に集積する。集積部60は排紙部に相当する。
[システム構成の概要]
図2は、インクジェット印刷装置1Aの制御系の要部構成を示すブロック図である。インクジェット印刷装置1Aは、制御装置100によって制御される。制御装置100とインクジェット印刷装置1Aとを含むシステムをインクジェット印刷システム101と呼ぶ。
制御装置100は、システムコントローラ110と、通信部112と、表示部114と、操作部116と、情報記憶部118と、画像処理部120と、搬送制御部122と、画像記録制御部124と、を備える。制御装置100は、1台又は複数台のコンピュータを用いて実現することができる。つまり、制御装置100は、コンピュータのハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアはプログラムと同義である。また、制御装置100の処理機能の一部又は全部は、DSP(digital signal processor)やFPGA(field-programmable gate array)に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
システムコントローラ110は、インクジェット印刷装置1Aの各部を統括制御する制御手段として機能し、かつ、各種演算処理を行う演算手段として機能する。システムコントローラ110は、CPU(Central Processing Unit)130と、ROM(read-only memory)132と、RAM(random access memory)134と、を備えており、所定のプログラムに従って動作する。
ROM132には、システムコントローラ110が実行するプログラム、及び、制御に必要な各種データが格納される。RAM134は、CPU130の処理に必要な各種データを記憶する。
情報記憶部118は、例えば、ハードディスクドライブで構成される。情報記憶部118には、CPU130が実行する各種プログラム、並びに、処理や演算に必要な各種データが記憶される。
通信部112は、所要の通信インターフェースを備える。インクジェット印刷装置1Aは、通信部112を介して図示せぬホストコンピュータと接続され、ホストコンピュータとの間でデータの送受信を行うことができる。ここでいう「接続」とは、情報の伝達が可能な関係をいい、接触接続であってもよいし、非接触接続であってもよい。接続は、例えば、対応する端子同士の接触接続、有線接続、無線接続、光通信接続、又はこれらの適宜の組み合わせを包含する用語である。また、接続には、図示せぬ電気通信回線を介して接続されるネットワーク接続の形態も含まれる。通信部112には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。通信部112は、印刷対象の画像を表す画像データを取得するための画像入力インターフェース部としての役割を果たす。
表示部114と操作部116は、ユーザインターフェースとして機能する。表示部114には、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Organic Electro-Luminescence)ディスプレイなどの種々の表示方式による表示デバイスを用いることができる。操作部116には、キーボード、マウス、タッチパネル、トラックボールなど、各種の入力装置を採用することができ、これらの適宜の組み合わせであってもよい。なお、表示部114の画面上にタッチパネルを配置した構成のように、表示部114と操作部116とが一体的に構成されている形態も可能である。
制御装置100に対する情報の入力及び指示の入力等の作業は、操作部116と表示部114を利用して行うことができる。ユーザは、表示部114の画面に表示される内容を見ながら操作部116を使って印刷条件の入力や、画質モードの選択、その他の設定事項の入力、付属情報の入力及び編集、情報の検索など各種情報の入力を行うことができる。また、ユーザは、入力内容その他の各種情報を表示部114の表示を通じて確認することができる。
表示部114は、エラー情報を報知するエラー情報報知手段として機能する。例えば、印刷物からスジ欠陥が検出された場合に、表示部114の画面にスジ欠陥の検出情報を示すスジ欠陥検出情報が表示される。
制御装置100は、図示せぬメディアインターフェース部を備えてもよい。メディアインターフェース部は、図示せぬ外部記憶メディアからの情報の読み取りと、外部記憶メディアへの情報の書き込みを行う。外部記憶メディアとして、例えば、光ディスクやメモリカードなどの可搬型メディアを採用し得る。メディアインターフェース部は、印刷対象の画像を表す画像データを取得するための画像入力インターフェース部として機能し得る。
画像処理部120は、印刷対象の画像データに対する各種の変換処理、補正処理、並びにハーフトーン処理を行う。変換処理には、画素数変換、階調変換、色変換などが含まれる。補正処理には、濃度補正、又は不良ノズルによる画像欠陥の視認性を抑制するための不吐出補正などが含まれる。画像処理部120は入力画像に対して各種の処理を行い、出力用画像データを生成する。
画像処理部120は、画像検査部140を含んでいる。画像検査部140は、画像読取装置48から得られる読取画像のデータを解析して画質異常を検知する処理を行う。また画像検査部140は、画像読取装置48から得られる読取画像のデータを解析して不良ノズルを検知する処理を行う。画像検査部140を含む制御装置100は画像検査装置の一形態に相当する。
画像処理部120の機能は、システムコントローラ110を含んだ制御装置100の中の機能ブロックとして内包される構成であってもよいし、システムコントローラ110とは別のコンピュータによって構成されてもよい。また、画像処理部120における各種の処理機能の一部又は全部は、DSP(digital signal processor)やFPGA(field-programmable gate array)に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
搬送制御部122は、インクジェット印刷装置1Aの媒体搬送機構150を制御する。媒体搬送機構150は、図1に示された給紙部10から集積部60に至る用紙Pの搬送に関わる用紙搬送部の機構の全体を含んでいる。媒体搬送機構150には、図1に示された給紙ドラム16、処理液塗布ドラム22、処理液乾燥ドラム32、描画ドラム42、及びチェーングリッパ70などが含まれる。また、媒体搬送機構150には、図示せぬ動力源としてのモータ及びモータ駆動回路などの駆動部が含まれる。
搬送制御部122は、システムコントローラ110からの指令に応じて、媒体搬送機構150を制御し、かつ、給紙部10から集積部60まで用紙Pが搬送されるように制御する。
インクジェット印刷装置1Aは、媒体搬送機構150における描画ドラム42の回転角度を検出する手段としてのロータリエンコーダ152を備えている。インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのそれぞれは、ロータリエンコーダ152が出力するロータリエンコーダ信号から生成される吐出タイミング信号に従って、吐出タイミングが制御される。
画像記録制御部124は、システムコントローラ110からの指令に応じてインクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのそれぞれのインク吐出動作を制御する。画像記録制御部124は、画像処理部120のハーフトーン処理を経て生成された各インク色のドットデータに基づき、用紙Pに画像を記録するように、インクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのそれぞれの吐出動作を制御する。
本実施形態による画像検査機能を説明する前に、シングルパスインクジェット印刷装置における不良ノズル特定技術と、印刷画像からスジ欠陥を検知するスジ検知技術の概要と課題を説明する。
《シングルパスインクジェット印刷装置のスジ欠陥について》
図3は、シングルパス方式のインクジェット印刷装置における不良ノズルに起因するスジ欠陥を説明するための模式図である。シングルパス方式のインクジェット印刷装置は、図3に例示したように、ラインヘッドを備えたインクジェット印刷装置である。図3においては、説明を簡単にするために、1つのラインヘッド460を用いてモノクロ濃淡画像を描画する例について説明する。
ラインヘッド460は、インクジェット方式でインクを吐出する複数個のノズル462が並んだノズル列464を有するインクジェットヘッドである。ラインヘッド460に対して用紙Pを搬送し、かつ、ノズル462からインクの液滴を吐出することにより、用紙P上にインクの液滴が付着してドット472が記録される。
ラインヘッド460に対して用紙Pを搬送する方向である媒体搬送方向をY方向とし、Y方向に直交する用紙Pの幅方向である用紙幅方向をX方向とする。ラインヘッド460の複数個のノズル462はX方向に並んでおり、各ノズル462は用紙PのX方向の異なる位置の記録を担う。ノズル462の並び方向であるX方向をノズル列方向と呼ぶ場合がある。
媒体搬送方向は、ラインヘッド460を用紙Pに対して相対的に走査する方向であり、走査方向という場合がある。また、X方向は走査直交方向という場合がある。Y方向は相対移動方向の一例である。Y方向は第1方向の一例であり、X方向は第2方向の一例である。なお、ここではラインヘッド460に対して用紙Pを搬送することにより、両者の相対的な移動を行っているが、用紙Pに対してラインヘッド460を走査方向に移動させることにより、ラインヘッド460と用紙Pとを相対的に移動させる構成を採用してもよい。
図3では、10個のノズル462が並んだノズル列464を例示している。不良ノズルの例として、図3の左から3番目の第3番ノズルNz3が不吐ノズルとなっている。また、左から8番目の第8番ノズルNz8に飛翔曲がりが発生している例が示されている。不吐ノズルは、インクの吐出が不能なノズルである。「不吐」は「不吐出」と同義である。「不良ノズル」は「異常ノズル」と読み替えてもよい。
飛翔曲がりとは、液滴の吐出方向が逸れ、ドットが形成されるべき理想的位置に対して実際にドットが形成される位置がずれる現象である。ドットが形成されるべき理想的位置は、設計上の目標位置であり、正常なノズルが液滴を吐出した場合に想定されるドット形成位置を指す。飛翔曲がりは「吐出曲がり」とも呼ばれる。
図3に示した状況の場合、不良ノズルである第3番ノズルNz3の位置に対応する用紙P上の位置AにY方向に伸びるスジ欠陥が発生する。また、不良ノズルである第8番ノズルNz8の位置に対応する用紙P上の位置BにY方向に伸びるスジ欠陥が発生する。スジ欠陥は「スジムラ」又は「スジ状欠陥」と同義である。本明細書ではスジ欠陥を単に「スジ」という場合がある。スジ欠陥には、連続的なスジの他、断続的なスジも含まれる。
ラインヘッド460に対して相対的に用紙Pを移動させ、1回の走査で規定の記録解像度の画像の記録を完成させるシングルパス方式のインクジェット印刷装置では、不良ノズルに起因して印刷画像上に走査方向に伸びるスジが発生する。
《ラダーパターンを用いた不良ノズル特定技術の概要》
不良ノズルを特定する技術の1つとしてラダーパターンの印刷結果を画像解析する方法がある。図4は、ラダーパターンを含む出力画像の例を示す図である。図4では、用紙Pにユーザ画像502とラダーパターン504とを描画する例が示されている。図4は、図示の都合上、ラダーパターン504の描画領域のみが示され、パターンの具体的形態については図5に示されている。
図4の例に示すラダーパターン504は、ユーザ画像502の先端部に付加され、ユーザ画像502と共に、同じ1枚の用紙Pに描画される。ここでは1枚の用紙Pに、1色分のラダーパターン504が描画される例が示されている。ユーザ画像502の先端部とは、ユーザ画像502の縁に近接する領域であって、用紙搬送方向である用紙Pの進行方向前側の端の部分を指す。なお、ラダーパターンはユーザ画像502の後端部に付加されてもよく、先端部と後端部の両方に付加されてもよい。ユーザ画像502の後端部とは、ユーザ画像502の縁に近接する領域であって、用紙搬送方向である用紙Pの進行方向と反対方向である後方側の端の部分を指す。記録媒体である用紙Pにおいてラダーパターン504が描画される領域が第1領域の一例に相当する。記録媒体である用紙Pにおいてユーザ画像502が描画される領域が第2領域の一例に相当する。
[ラダーパターンの出力例1]
図5は、ラダーパターン504の一部を拡大した拡大図である。ラダーパターン504は、いわゆる「1オンnオフ」型のパターンであり、図5にはn=4の場合の「1オン4オフ」型のパターンが例示されている。なお、nは4に限らず、インクジェットヘッドのノズル密度と、画像読取装置の読取解像度との関係から適宜の整数に設定し得る。ラダーパターン504は、不良ノズル検知用のパターンの一例である。不良ノズル検知用のパターンを「不良ノズル検知パターン」という。
ラダーパターン504は、ライン型のインクジェットヘッドにおける各ノズルがそれぞれ単独で記録する線分のライン506が並ぶラインパターンである。
[ラダーパターンの出力例2]
図6は、全色かつ全ノズル分のラダーパターンをまとめて描画する場合の例を示す図である。図6には、マゼンタのラダーパターン504Mと、ブラックのラダーパターン504Kと、シアンのラダーパターン504Cと、イエローのラダーパターン504Yとを1枚の用紙Pにまとめて描画する例が示されている。
CMYK4色のインクを用いるインクジェット印刷装置においてCMYKの色ごとにラインヘッドを備えている構成の場合、図4に示すように、CMYKの4色すべてのラダーが描画される。図6では、図示の都合上、各色のラダーパターンの描画領域のみが示され、パターンの具体的形態は図7に示されている。
図7は、図6に示された各色のラダーパターン504M、504K、504C、504Yの一部を拡大した拡大図である。
[連続印刷中の不良ノズル特定方法の説明]
図8は、全色かつ全ノズル分のラダーパターンを複数枚のページに分割して描画する場合の例を示す概念図である。連続印刷中に不良ノズルを検知する場合には、ラダーパターンの描画領域の面積が制限されるため、図4で説明したように、ユーザ画像502の端部にラダーパターン504を付加して、ユーザ画像502と同じ用紙Pにラダーパターン504を描画する構成が採用される。この場合、図8に示すように、複数のページに分割して全色かつ全ノズル分のラダーパターンを描画することになる。
図8では、8枚の印刷物511〜518が符号の番号順に連続印刷されることを示している。第1枚目の印刷物511には、マゼンタのラダーパターン504Mが描画される。第2枚目の印刷物512には、ブラックのラダーパターン504Kが描画される。第3枚目の印刷物513には、シアンのラダーパターン504Cが描画される。第4枚目の印刷物514には、イエローのラダーパターン504Yが描画される。以下同様の順番の繰り返しにより、各色のラダーパターンが描画されていく。
図8のように、1枚につき1色のラダーパターンを描画する構成の場合、CMYKの全4色について全ノズル分のラダーパターンを描画するには、少なくとも4枚の印刷が必要である。なお、図8に示した色の順番は一例であり、適宜の順番を設定し得る。また、CMYKの色ごとにラダーパターンの描画頻度を変えてもよい。図8では、同じ絵柄のユーザ画像502を連続印刷する例が示されているが、バリアブル印刷のように、異なる絵柄のユーザ画像を連続印刷する場合についても同様である。つまり、バリアブル印刷の場合、連続印刷中に2種類以上の印刷画像が複数枚連続して印刷される。
図9は、連続印刷中に不良ノズルを特定する方法を実施する際のフローチャートである。図9に示すフローチャートの各ステップは、インクジェット印刷装置の制御装置、若しくはインクジェット印刷装置又はこれらの両方を組み合わせたインクジェット印刷システムによって実行される。
印刷の処理が開始されると、ステップS512にて制御装置は、ユーザ画像に不良ノズル検知パターンを付加する処理を行う。印刷対象とされるユーザ画像のデータは、印刷原稿として制御装置に入力される。図8に例示したラダーパターン504M、504K、504C、504Yの各々は、不良ノズル検知用のパターンの一例である。制御装置は、ユーザ画像の端部に不良ノズル検知パターンを付加して1ページ分の出力用画像のデータを生成する。
ステップS514にて制御装置は、生成した出力用画像のデータに基づき画像を出力する処理を行う。制御装置は、出力用画像のデータを基に、インクジェット印刷装置の動作を制御して不良ノズル検知パターンとユーザ画像を用紙上に描画させる。インクジェット印刷装置は制御装置の制御に従い、不良ノズル検知パターンの描画と、ユーザ画像の描画とを実行する。
ステップS516にて制御装置は、不良ノズル検知パターンを解析する処理を行う。ステップS516の不良ノズル検知パターンを解析するステップには、用紙に記録された不良ノズル検知パターンを画像読取装置によって読み取るステップと、画像読取装置から得られる不良ノズル検知パターンの読取画像のデータを制御装置が取得するステップと、不良ノズル検知パターンの読取画像を画像解析して不良ノズルを検知するステップと、が含まれる。
ステップS518にて制御装置は、ステップS516の画像解析処理の結果、不良ノズルが検知されたか否かを判定する。
ステップS516の画像解析処理によって不良ノズルが検知された場合には、ステップS518の判定結果がYes判定となり、ステップS520に移行する。ステップS520にて制御装置は、不良ノズル補正処理を行う。不良ノズル補正処理は、不良ノズルに対する画質補正処理であり、例えば、不吐出補正技術による補正処理である。ステップS520の不吐ノズル補正処理ステップを実行した後、制御装置はステップS522に移行する。
一方、ステップS516の解析処理によって不良ノズルが検知されなかった場合は、ステップS518の判定結果がNo判定となり、ステップS520の処理を省略してステップS522に移行する。
ステップS522にて制御装置は、予定枚数の出力が終わったか否かを判定する。印刷ジョブにて指定されている枚数の出力が未完了であれば、ステップS522の判定結果がNo判定となり、この場合はステップS512に戻り、連続印刷を継続する。
一方、ステップS522において印刷ジョブにて指定されている枚数の出力が完了したら、ステップS522の判定結果がYes判定となり、印刷処理を終了する。図9に示すフローチャートを実行することにより、図8に示したような連続印刷が行われる。
連続印刷中にラダーチャートから不良ノズルを検知するには、図8のように、出力するラダーパターンをページごとに変えることで、全色かつ全ノズル分のラダーチャートを出力することが必要とされる。このような方法は、[課題2]として既に説明したとおり、不良ノズルの特定までに時間を要してしまう。
《スジ検知技術の概要》
次に、スジ検知技術の概要を説明する。スジ検知技術は、ユーザが印刷した画像データを基に、実際に印刷された印刷画像内にスジが発生しているか否かを判断する手法である。図10は、スジ検知アルゴリズムの基本原理を示す説明図である。
まずは、事前に正解画像530を用意する。正解画像530は、印刷用の画像として入力した入力画像そのもの、若しくは、入力画像にフィルタ処理などの所定の処理を施して得られる画像、又は、連続印刷を実行する前に、事前にスキャナ等を用いて良好画質の印刷物の印刷画像を読み込むことにより取り込んだ画像のいずれかであってよい。
なお、図10に示した正解画像530は、ラダーパターンを含む画像の例が示されているが、スジ検知の処理に際してラダーパターンの情報は不要である。正解画像530は、ユーザ画像領域532の画像情報を含んでいればよく、ラダーパターンの情報は省略することができる。
こうして正解画像530を用意した後、連続印刷の際に、1枚ずつ毎回、出力画像を画像読取装置によって読み取り、計測画像540として取り込む。そして、正解画像530と計測画像540の差を比較することでスジ発生の有無を判断する。
図10に示した計測画像540のユーザ画像領域542には、2つのスジ544、546が発生している例が示されている。正解画像530のユーザ画像領域532の画像情報と計測画像540のユーザ画像領域542の画像情報との差分から、スジ544、546に対応するスジ情報550が得られる。なお、計測画像540は、ユーザ画像領域542の画像情報を含んでいればよく、ラダーパターンの情報は省略することができる。
図11は、連続印刷中に実施されるスジ検知処理のフローチャートである。印刷ジョブに基づき連続印刷の処理が開始されると、ステップS542にて制御装置は、印刷対象である画像のデータに基づき画像を出力する処理を行う。制御装置は、出力用画像のデータを基にインクジェット印刷装置の動作を制御して、ユーザ画像を用紙上に描画させる。インクジェット印刷装置は制御装置の制御に従い、ユーザ画像の描画を実行する。
ステップS544にて制御装置は、スジ検知処理を行う。スジ検知処理のアルゴリズムは、図10で説明したとおりである。ステップS544のスジ検知処理ステップには、用紙に描画されたユーザ画像を画像読取装置によって読み取るステップと、画像読取装置から得られるユーザ画像の読取画像である計測画像のデータを制御装置が取得するステップと、計測画像と事前に用意された正解画像との差を比較してスジ情報を得るステップと、スジ情報を基にスジの有無を判断するステップと、が含まれる。スジの有無の判断方法として、例えば、スジ情報の信号強度と予め定めた閾値とが比較され、スジ情報の信号強度が閾値以上である場合にスジ欠陥が発生していると判断される。
ステップS546にて制御装置は、スジが検知されたか否かの判定を行う。ステップS544のスジ検知処理により、スジが検知されなかった場合は、ステップS546の判定結果がNo判定となり、ステップS548に移行する。
ステップS548にて制御装置は、予定枚数の出力が終わったか否かを判定する。印刷ジョブにて指定されている枚数の出力が未完了であれば、ステップS548の判定結果がNo判定となり、この場合はステップS542に戻り、連続印刷を継続する。
一方、ステップS544のスジ検知処理により、スジが検知された場合は、ステップS546の判定結果がYes判定となり、ステップS550に移行する。
ステップS550にて制御装置は、異常対応を行う。異常対応の一例として、例えば、警告の表示、及び/又は、ヘッドクリーニングなどのメンテナンス動作の実施などがある。異常対応の処理は、印刷を一時的に中止する処理、或いは印刷を終了する異常終了の処理であってもよい。
また、ステップS548において印刷ジョブにて指定されている枚数の出力が完了したら、ステップS548の判定結果がYes判定となり、印刷処理を終了する。
図10及び図11を用いて説明したスジ検知技術は、連続印刷中にスジの発生の有無を迅速かつ的確に判断することができるという長所がある一方、[課題3]として説明したとおり、不良ノズルを特定するには至らないため、不良ノズルに対する画質補正を的確に実施することが困難である。
本開示では、図8及び図9において説明した不良ノズル特定技術と、図10及び図11において説明したスジ検知技術のそれぞれの長所を活かしたハイブリッドな画像検査技術を提供する。
《第1実施形態に係る画像検査方法》
第1実施形態に係る画像検査方法では、スジ検知後に不良ノズルを特定する処理が行われる。
[処理の概要]
図12は、第1実施形態に係る画像検査方法における処理の手順を示すフローチャートである。図12に示すフローチャートの各ステップは、画像検査装置として機能する制御装置100、若しくはインクジェット印刷装置1A又はこれらの両方を組み合わせたインクジェット印刷システム101によって実行される。
印刷ジョブに従い連続印刷の処理が開始されると、まずは図9のステップS512〜ステップS514に準じた画像出力処理を行う。図12のステップS12とステップS14は、図9のステップS512とステップS514と同様のステップである。
図12のステップS16にて制御装置100は、ステップS14によって出力された不良ノズル検知パターンを解析し、その結果を不良ノズル検知結果履歴データベース160に送る。ステップS16の不良ノズル検知パターンを解析するステップには、用紙Pに描画された不良ノズル検知パターンを画像読取装置48によって読み取るステップと、画像読取装置48から得られる不良ノズル検知パターンの読取画像のデータを制御装置100が取得するステップと、画像検査部140が不良ノズル検知パターンの読取画像を画像解析して不良ノズルを検知するステップと、制御装置100が不良ノズル検知結果を示すデータを不良ノズル検知結果履歴データベース160に登録するステップと、が含まれる。
つまり、制御装置100は、ステップS14の画像出力処理によって出力された不良ノズル検知パターンについて、まずは不良ノズル検知のための画像解析とその解析結果のデータ保存のみを行う。ステップS16において不良ノズルが検知されても、制御装置100は、即座に不良ノズルに対する画質補正処理を行うことは実施しない。代わりに、一旦不良ノズル検知結果を、不良ノズル検知結果履歴データベース160に履歴として保存しておく。不良ノズル検知結果履歴データベース160は、不良ノズル検知結果を履歴として保存しておくデータベースである。不良ノズル検知結果履歴データベース160に保存されている不良ノズル検知結果のデータを履歴データという。
ステップS16にて制御装置100が画像読取装置48から読取画像のデータを取得するステップが読取画像取得工程の一例に相当する。画像読取装置48から得られる不良ノズル検知パターンの読取画像が第1読取画像の一例に相当する。画像読取装置48から得られるユーザ画像の読取画像が第2読取画像の一例に相当する。ステップS16にて制御装置100の画像検査部140が不良ノズル検知パターンの読取画像を解析して不良ノズルを検知するステップが不良ノズル検知処理工程の一例に相当する。
ステップS16にて制御装置100が不良ノズル検知結果を示すデータを不良ノズル検知結果履歴データベース160に登録するステップが履歴情報保存工程の一例に相当する。
ステップS16の処理に続き、ステップS18にて制御装置100は、出力されたユーザ画像について、スジ検知処理を行う。ステップS18のスジ検知処理は、図10のステップS544と同様の処理である。ステップS18は画像欠陥検知処理工程の一例に相当する。
ステップS20にて制御装置100は、スジが検知されたか否かの判定を行う。ステップS18のスジ検知処理の結果として、スジが検知された場合、ステップS22に移行する。
ステップS22にて制御装置100は、不良ノズル検知結果履歴データベース160を参照して不良ノズルの特定を行う。制御装置100は、ステップS18のスジ検知処理によって得られるスジ情報を活用して不良ノズル検知結果履歴データベース160からデータを抽出し、スジの原因となっている不良ノズルを特定する処理を行う。ステップS22は不良ノズル特定処理工程の一例に相当する。
ステップS24にて制御装置100は、ステップS22の不良ノズル特定処理によって不良ノズルが特定されたか否かを判定する。ステップS22の不良ノズル特定処理の結果として、不良ノズルが特定された場合には、ステップS26に移行する。
ステップS26にて制御装置100は、不良ノズル補正処理を行う。不良ノズル補正処理は、不良ノズルに対する画質補正処理であり、図9のステップS520と同様の処理である。図12のステップS26の後、制御装置100は、ステップS28に移行する。
また、ステップS18のスジ検知処理の結果として、スジが検知されず、ステップS20の判定結果がNo判定となった場合は、ステップS28に移行する。ステップS28は図9のステップS522と同様のステップである。
なお、スジが検知された印刷物は、画像品質が不良な失敗印刷物であるため、予定枚数の印刷実行枚数にカウントせず、損紙として処理することが好ましい。この場合、ステップS26の不良ノズル補正処理後に、失敗印刷物と同じユーザ画像を再度印刷し直す「追い刷り」の処理を行うことが好ましい。
また、スジが検知された失敗印刷物に対しては、排紙先を変更したり、或いは、失敗印刷物であることを示す目印を付すスタンプ処理を実施したりするなど、良品の印刷物との選別を容易にするための選別処理を実施することが好ましい。
一方、図12のステップS22の不良ノズル特定処理の結果として、不良ノズルが特定されなかった場合、制御装置100はステップS80に移行して異常対応を行う。ステップS80は図10のステップS550と同様のステップである。
[不良ノズル検知結果履歴データベースを参照して不良ノズルを特定する方法]
ここで、スジ検知結果と不良ノズル検知結果履歴データベース160とを基に、不良ノズルを特定する処理の具体例について述べる。
図13は、不良ノズル検知結果履歴データベース160の一例を示す概念図である。図13に例示した不良ノズル検知結果履歴データベース160は、出力ページを識別するページ番号と、それぞれのページを印刷する際に出力した不良ノズル検知パターンのインク色である検知色とが紐付けされており、各ページの出力の際に発生した不良ノズル情報がそれぞれ保管される、という形式である。不良ノズル情報は、不良ノズル検知パターンの画像解析によって検知された不良ノズルのノズル番号を特定し得る情報である。
例えば、ページ番号「Page 1」の出力ページは、マゼンタの不良ノズル検知パターンが出力されており、不良ノズル検知結果としては、マゼンタのインクジェットヘッドにおけるノズル番号m−1のノズルが不良ノズルとして検知されたことを示している。
ページ番号「page 2」の出力ページは、ブラックの不良ノズル検知パターンが出力されており、不良ノズル検知結果として、ブラックのインクジェットヘッドにおけるノズル番号0のノズルと、ノズル番号m−3のノズルの2つのノズルが不良ノズルとして検知されたことを示している。
図13に例示したように、不良ノズル検知結果履歴データベース160には、連続印刷による各ページの出力の経過に伴い、出力ページごとの不良ノズル検知結果のデータが履歴として蓄積される。ページ番号は、ページが出力された順番を表しており、つまり、時間情報に相当する。なお、各ページが出力されたタイミングを示す時間情報としてページ番号に代えて、又はこれと組み合わせてタイムスタンプのような時刻情報を用いてもよい。
図13では、理解しやすい例として「Page 1」から直近の「Page Latest」までの複数の履歴データが時系列で並べられた表形式のデータ構造に整理されている。本例のインクジェット印刷システム101では、マゼンタ、ブラック、シアン、イエローの4色を、この色の並び順番で1色ずつページが変わる度に輪番式に変更して、各色の不良ノズルを検知している。
不良ノズル検知結果履歴データベース160には、これら4色の各色それぞれの少なくとも最新の履歴データを保持しておくことが望ましい。より好ましくは、不良ノズル検知結果履歴データベース160には、各色それぞれについて少なくとも最新の履歴データを含む複数の履歴データを保持する構成とする。不良ノズル検知結果履歴データベース160に登録されている情報が履歴情報の一例に相当する。
図14は、スジ検知処理によりスジが検知された場合に、不良ノズル検知結果履歴データベース160を利用して不良ノズルを特定する方法の一例を示した模式図である。
図15は、不良ノズル検知結果履歴データベース160を利用して不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理の手順を示したフローチャートである。図15のフローチャートは、図12のステップS22の処理内容を示している。
スジ検知処理(図12のステップS18)によってスジが検知された際には、図15に示すフローチャートに従い、不良ノズルを特定する処理が行われる。
まず、不良ノズル特定処理が開始されると、ステップS101にて制御装置は、スジ検知処理によって得られるスジ情報から不良ノズルのおよその番号を推定する。スジ情報は、図10で説明したように、正解画像530と計測画像540との差分を表す差分画像のデータである。スジ情報は画像欠陥に関する情報の一例に相当する。不良ノズルのおよその番号は、スジ情報が示すスジの位置と、インクジェットヘッドの各ノズルの位置との関係から概ね不良ノズルと推定されるノズル番号である。不良ノズルのおよその番号を「不良ノズル概略番号」という。制御装置100は、スジ情報から座標解析を行うことにより不良ノズル概略番号を推定する。本例の不良ノズル概略番号は例えばm番であるとする。
シングルパス方式のインクジェットヘッドの記録解像度は、インクジェットヘッドのノズル密度によって規定される。インクジェットヘッドのノズル密度は例えば、1200npiである。「npi」は、nozzle per inch を意味し、1インチあたりのノズルの数を表す単位表記である。1つのノズルによって1つの画素のドットを記録することができるため、ノズル密度のnpiは、記録解像度のdpiに置き換えて理解することができる。
一方、スジ情報が示すスジの位置は、画像読取装置の読取解像度によって規定される画素の単位で特定される。画像読取装置の読取解像度は、インクジェットヘッドの記録解像度よりも低解像度であってよく、例えば、400dpi〜600dpi程度の読取解像度の画像読取装置を採用し得る。
例えば、スジ情報から把握されるスジの位置は、画像読取装置の読取解像度によって規定される画素の単位で±1画素程度の精度で特定し得る。つまり、インクジェットヘッドのノズル密度よりも低解像度の読取画像である計測画像540を解析することによって得られたスジ情報から、不良ノズルの正確なノズル番号を特定することは困難である。
ステップS101では、計測画像540における画素の単位の±1画素程度の不確かさを許容して、スジ情報から不良ノズルと推定される不良ノズル概略番号を求める。
ステップS102にて制御装置100は、スジ情報から不良ノズルのインク色を推定する。制御装置100は、正解画像530と計測画像540との差分データであるスジ情報から、スジの色相判断を行い、不良ノズルが発生しているインク色を推定する。制御装置100は、スジ情報の画像を色相解析し、その解析結果を基にスジの色相を判断する。制御装置100は、スジの色相から不良ノズルが発生しているインク色を推定する。
ステップS103にて制御装置100は、ステップS102にて推定したインク色の過去の不良ノズル検知結果のうち、最新のデータを含む1データ以上のデータを不良ノズル検知結果履歴データベース160から抽出する。例えば、制御装置100は、ステップS102にて推定したインク色の過去の不良ノズル検知結果のうち、最新のデータを含む直近の過去2枚分のデータである2つのデータを不良ノズル検知結果履歴データベース160から抽出する。
図14に示した例では、ステップS102にて推定されたインク色がブラックであり、ブラックの最新のデータを含む直近の過去2枚分のデータとして、最新の履歴データである「Page Latest」のデータと、「Page Latest-4」のデータとの2つのデータが抽出された様子を太線の囲み枠162A、162Bにより強調表示した。
次に、ステップS104にて制御装置100は、ステップS101の処理で求めたm番ノズル近傍の不良ノズル検知結果のデータを不良ノズル検知結果履歴データベース160から抽出する。m番ノズル近傍の「近傍」の範囲は、例えば、m番ノズルを中心として±2ノズルである合計5ノズル分、などと定めることができる。m±2のノズル番号範囲を「m番ノズル近傍」とする場合、具体的には、ノズル番号m−2、ノズル番号m−1、ノズル番号m、ノズル番号m+1、及びノズル番号m+2の5ノズルが「m番ノズル近傍」に該当する。なお、近傍の範囲は、画像読取装置の読取解像度と、インクジェットヘッドのノズル密度との関係を基に、妥当な範囲に定められる。図14では、m±2のノズル番号範囲の履歴データが抽出された様子を太線の囲み枠164により強調表示した。
次に、ステップS105にて制御装置100は、ステップS103とステップS104において抽出されたデータから、スジの原因となっている不良ノズルを特定する。図14の例では、ステップS103によるデータ抽出条件とステップS104によるデータ抽出条件の積集合として抽出されたデータから、ノズル番号m−1のノズルがスジの原因となっている不良ノズルであると特定される。
ステップS101からステップS104の処理の順番は、図15の例に限定されず、合理的な範囲で変更可能である。例えば、ステップS101とステップS102の処理の順番は入れ換え可能である。また、ステップS103とステップS104の処理の順番も入れ換え可能である。或いはまた、ステップS101、ステップS104、ステップS102、ステップS103、ステップS105の順番で処理を実施してもよい。
第1実施形態の画像検査方法によれば、[課題1]及び[課題2]で説明した各課題をスジ検知技術と不良ノズル特定技術の各々の長所で補うことができ、効率的に不良ノズルの特定と画質補正処理とを行うことができるようになる。
[第1実施形態に係る画像検査装置の構成]
図16は、制御装置100の画像検査機能及び出力用画像生成機能に関する主な構成を示したブロック図である。制御装置100は、既に説明した第1実施形態に係る画像検査方法の処理を実施し得る。
制御装置100は、画像処理部120の他、画像取得部172と、メモリ174と、読取画像取得部176と、データベース記憶部178と、情報出力部180と、を備える。画像取得部172は、装置の外部又は装置内の他の回路から印刷対象とするユーザ画像502のデータを取り込むインターフェースである。画像取得部172は、データ入力端子によって構成することができる。画像取得部172として、有線又は無線の通信インターフェース部を採用してもよいし、メモリカードなどの外部記憶装置の読み書きを行うメディアインターフェース部を採用してもよく、若しくは、これら態様の適宜の組み合わせであってもよい。図2で説明した通信部112又は図示せぬメディアインターフェース部は、画像取得部172として機能し得る。
読取画像取得部176は、画像読取装置48から得られる読取画像560のデータを取り込むインターフェースである。読取画像取得部176は、画像読取装置48から読取画像560のデータを受信してもよいし、制御装置100内の他の回路から読取画像560のデータを取得してもよい。読取画像560は、不良ノズル検知パターンの読取画像データとユーザ画像の読取画像データとを1つの読取画像の中に含む画像データであってもよいし、不良ノズル検知パターン領域を読み取って得られる不良ノズル検知パターンの読取画像データ、又は、ユーザ画像領域を読み取って得られるユーザ画像の読取画像データのそれぞれ別々の画像データであってもよい。不良ノズル検知パターン領域は、ノズルの吐出状態を検査するためのパターンが描画される領域であり、「ノズル検査領域」と呼ばれる場合がある。不良ノズル検知パターン領域は、第1領域の一例に相当する。ユーザ画像領域は、第2領域の一例に相当する。
メモリ174は、画像取得部172を介して取得したユーザ画像502のデータを記憶する記憶部である。また、メモリ174は、読取画像取得部176を介して取得した読取画像560を記憶する記憶部である。メモリ174は、画像処理部120の各種演算を行う際のワークメモリとして機能し得る。メモリ174は、図2で説明したRAM134の領域を利用したものであってもよい。
データベース記憶部178は、不良ノズル検知結果履歴データベース160を記憶する記憶部である。データベース記憶部178は、図2の情報記憶部118の記憶領域を利用したものであってもよい。データベース記憶部178は、履歴情報保存部の一例に相当する。
情報出力部180は、画像処理部120において生成された情報を出力するための出力インターフェースである。情報出力部180は、制御装置100内の他の処理部等に情報を出力してもよいし、制御装置100の外部に情報を出力してもよい。
画像処理部120は、出力用画像データ生成部190と、画像検査部140とを含んで構成される。出力用画像データ生成部190は、不良ノズル検知パターン生成部192と、補正処理部194と、ハーフトーン処理部196と、データ付加処理部198と、を含む。また、出力用画像データ生成部190は、入力画像からC,M,Y,Kのインク色ごとの画像データに分解する図示されない分版処理部を含む。
不良ノズル検知パターン生成部192は、ユーザ画像502の先端部に描画する不良ノズル検知パターンの元データを生成する。
補正処理部194は、印刷対象の画像データに各種の画像補正処理を行う。補正処理部194が行う画像補正処理には、画像検査部140の検査結果を基に、スジを不可視化する不良ノズル補正処理が含まれる。不良ノズル補正処理は、画像欠陥を抑制する画質補正処理の一例に相当する。不良ノズル補正処理は、第1画質補正処理の一例に相当する。
ハーフトーン処理部196は、補正処理部194により補正されたインク色ごとの画像信号を、ディザ法や誤差拡散法などの処理によって量子化して2値又は多値のドットデータに変換する処理を行う。本例のハーフトーン処理部196は、C、M、Y、Kの各色のドットデータを生成する。
データ付加処理部198は、不良ノズル検知パターン生成部192によって生成された不良ノズル検知パターンの元データを、印刷対象であるユーザ画像502のデータに付加して1ページ分の出力用データを生成する処理を行う。ハーフトーン処理前のユーザ画像のデータに不良ノズル検知パターンのデータを付加してもよいし、ハーフトーン処理後のデータに不良ノズル検知パターンのデータを付加してもよい。
出力用画像データ生成部190により生成された出力用画像データは、情報出力部180を介して画像記録制御部124(図2参照)に送られる。
画像検査部140は、不良ノズル検知処理部142と、スジ検知処理部144と、不良ノズル特定処理部146と、を含む。不良ノズル検知処理部142は、不良ノズル検知パターンの読取画像のデータを解析して不良ノズルを検知する。不良ノズル検知処理部142は、不良ノズル検知結果の情報を不良ノズル検知結果履歴データベース160に登録する処理を行う。不良ノズル検知処理部142は、図12のステップS16の処理を行う。
スジ検知処理部144は、用紙Pに印刷されたユーザ画像を読み取って得られる読取画像のデータを解析してスジを検知する。スジ検知処理部144は、正解画像530と計測画像540とを比較してスジ情報550を生成し、かつ、スジの有無を判断する。スジ検知処理部144は図12のステップS18の処理を行う。スジ検知処理部144は、画像欠陥検知処理部の一例に相当する。
不良ノズル特定処理部146は、スジ検知処理部144が検知したスジ情報550から不良ノズル検知結果履歴データベース160を参照して不良ノズルを特定する。不良ノズル特定処理部146は、図12のステップS22の処理を行う。不良ノズル特定処理部146によって特定された不良ノズル情報は、補正処理部194に送られる。補正処理部194は、特定された不良ノズルに対する画質補正である不良ノズル補正処理を行う。
図17は、画像検査部140のさらに詳細な処理機能を提供するブロック図である。不良ノズル検知処理部142は、不良ノズル検知パターン領域抽出部200と、画像解析部202とを含む。
不良ノズル検知パターン領域抽出部200は、読取画像取得部176を介して取得した読取画像から不良ノズル検知パターンの画像領域部分のデータを抽出する処理を行う。不良ノズル検知パターン領域抽出部200によって、不良ノズル検知パターンの読取画像である第1読取画像のデータが生成される。
画像解析部202は、不良ノズル検知パターンの読取画像のデータを解析して、不良ノズルを検知する。画像解析部202は、不良ノズル検知パターンの各ラインの記録状態から、各ノズルの吐出状態を判定して不良ノズルのノズル番号を検知する。各ラインの記録状態とは、ラインの記録の有無、記録位置、ライン幅、及びライン間隔のうちのいずれか又は組み合わせを指す。
画像解析部202の処理によって得られる不良ノズル検知結果情報204は、不良ノズル検知結果履歴データベース160に保存される。
スジ検知処理部144は、計測画像抽出部210と正解画像記憶部212と、差分情報生成部214と、スジ判断部216とを含む。
計測画像抽出部210は、読取画像取得部176を介して取得した読取画像からユーザ画像の画像領域部分のデータを抽出する処理を行う。計測画像抽出部210によって、ユーザ画像の読取画像である計測画像540のデータが生成される。計測画像540のデータは、第2読取画像のデータの一例に相当する。
正解画像記憶部212には、正解画像530のデータが記憶されている。正解画像記憶部212は、図2で説明したRAM134又は情報記憶部118の記憶領域を利用したものであってもよい。
差分情報生成部214は、正解画像530と計測画像540の差を求め、差分情報を生成する。この差分情報は、計測画像540に含まれるスジの情報を含んでいる。差分情報生成部214の処理によりスジ情報550が得られる。
スジ判断部216は、スジ情報550が示すスジの信号強度から、視認性に影響のある画像欠陥として取り扱うか否かを判断する。例えば、スジ判断部216はスジの信号強度を、閾値と比較して、閾値を超える信号強度が検知された場合いスジであると判断する。
不良ノズル特定処理部146は、概略ノズル番号推定部220と、インク色推定部222と、履歴データ照合部224と、不良ノズル判断部226とを含む。概略ノズル番号推定部220は、スジ検知処理部144によって得られたスジ検知結果を示す情報とスジ情報550とを用いて画像内におけるスジの位置座標を求める座標解析を行い、不良ノズル概略番号を推定する。
インク色推定部222は、スジ情報550におけるスジ部分の色相から不良ノズルが発生しているインク色を推定する。なお、概略ノズル番号推定部220及びインク色推定部222のいずれか一方若しくは両方は、スジ検知処理部144に含まれていてもよい。
履歴データ照合部224は、概略ノズル番号の推定情報と、インク色の推定情報とを基に不良ノズル検知結果履歴データベース160を参照して、条件範囲に該当する履歴データの抽出を行う。
不良ノズル判断部226は、履歴データ照合部224によって抽出された履歴データから不良ノズルのノズル番号を特定する。履歴データ照合部224と不良ノズル判断部226の処理の例は、図14で説明したとおりである。
不良ノズル特定処理部146によって特定された不良ノズルのノズル番号を示す不良ノズル情報は、不良ノズル情報記憶部228に記憶される。不良ノズル情報記憶部228は、図2で説明したRAM134又は情報記憶部118の記憶領域を利用したものであってもよい。不良ノズル情報記憶部228に記憶された不良ノズル情報を基に、図16の補正処理部194において不良ノズル補正処理が行われる。
[第1実施形態の効果]
第1実施形態によれば、印刷画像上で実際にスジの発生が検知された場合に不良ノズルを特定する処理が行われ、特定した不良ノズルに対して画質補正処理が行われる。このため、[課題1]で述べたようなスジが発生していない状況での不良ノズルの特定や過剰な画質補正を行うといった無駄がなくなり、効率的に的確な不良ノズルの特定処理及び画質補正処理を行うことができる。
また、第1実施形態によれば、印刷画像からスジを検知した場合に、早期に不良ノズルを特定することができ、早期に画質補正処理を行うことができる。このため、損紙の発生を抑制することができる。
《第2実施形態に係る画像検査方法》
上述の第1実施形態においては、不良ノズルが特定できないケースも起こりうる。そこで、第1実施形態の処理によって不良ノズルの特定に失敗した際には、連続印刷の出力に対して割り込みで不良ノズル特定チャートを出力し、その不良ノズル特定チャートの出力結果を画像解析することにより、不良ノズルを特定する処理を行う構成がさらに好ましい。このような割り込みによるチャート出力の処理を行う実施形態の例を以下、第2実施形態として説明する。
図18は、第2実施形態に係る画像検査方法の処理手順を示すフローチャートである。図18において図12に示したフローチャートと同一又は類似のステップには同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
図18のフローチャートでは、ステップS24の判定にてNo判定となった場合に実行されるステップS40及びステップS42が追加されている。
ステップS24の判定において不良ノズルが特定されておらず、No判定となった場合、制御装置100は、ステップS40に移行する。ステップS40にて制御装置100は、不良ノズル特定チャートを割り込み出力する処理を行う。ステップS40の割り込み処理において出力される不良ノズル特定チャートとして、例えば、図6及び図7で説明した全色かつ全ノズル分のラダーパターン画像が用いられる。ステップS40にて出力される不良ノズル特定チャートは、割り込み処理によって出力されるテストチャートの一例に相当する。
ステップS40にて不良ノズル特定チャートを割り込み出力する場合、印刷ジョブで指定されている予定枚数の連続印刷の実行中に、連続印刷の途中に割り込みをかけて、連続印刷の印刷速度を変更することなく不良ノズル特定チャートの描画が実行される。
ステップS40は不良ノズル特定チャートを出力するステップと、用紙Pに描画された不良ノズル特定チャートを画像読取装置48によって読み取るステップと、画像読取装置48ら得られる不良ノズル特定チャートの読取画像のデータを制御装置100が取得するステップと、不良ノズル特定チャートの読取画像を画像解析して不良ノズルを特定するステップと、が含まれる。ステップS40にて出力された不良ノズル特定チャートの読取画像は第3読取画像の一例に相当する。
ステップS40の後、ステップS42にて制御装置100は、不良ノズルが特定されたか否かを判定する。ステップS40の処理の結果、不良ノズルが特定された場合は、ステップS26に移行し、不良ノズル補正処理を行う。ステップS40の処理によって特定された不良ノズルの情報を用いてステップS26にて不良ノズル補正処理を行う構成は、第3読取画像のデータを解析した結果を、割り込み処理によるテストチャート出力後に、連続印刷中の印刷画像の印刷処理に反映させる構成の一例に相当する。
その一方、ステップS40の処理の結果、不良ノズルが特定されなかった場合には、ステップS80の異常対応を行う。
図18のフローチャートに示すような処理を行う第2実施形態によれば、[課題1]〜[課題3]で説明した各課題をスジ検知技術と不良ノズル特定技術の各々の長所で補うことができ、効率的に的確な不良ノズルの特定と画質補正処理とを行うことができるようになる。
[第2実施形態における出力用画像データ生成部の構成]
図19は、第2実施形態における出力用画像データ生成部190の機能を提供するブロック図である。出力用画像データ生成部190は、不良ノズル特定チャートの出力用データを生成する不良ノズル特定チャート生成部193を備える。不良ノズル特定チャート生成部193は、例えば、不良ノズル検知パターン生成部192が生成する色ごとの不良ノズル検知パターンのデータをマージして、図6及び図7に示されるような不良ノズル特定チャートのデータを生成し得る。不良ノズル特定チャート生成部193の処理機能は、制御装置100のCPU130がプログラムを実行することによって実現し得る。
《オーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの例》
第2実施形態では、割り込み処理(ステップS40)にて出力する不良ノズル特定チャートとして、図6及び図7で説明したようなラダーパターン画像を出力する例を説明した。しかし、図6及び図7で説明したようなラダーパターン画像を描画するために吐出されるインク量は、実際に割り込み処理の前後で出力されているユーザ画像のインク量より少ないため、インクジェットヘッドにかかる負荷が実際より軽くなり、適切に不良ノズルを抽出できない可能性がある。
そこで、図20に示すように、連続印刷の印刷対象となっている印刷中のユーザ画像に不良ノズル特定用のチャートをオーバーレイする方式を採用することにより、上記の問題を軽減させる。オーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの主な観点を列記すると次のとおりである。
[1]スジ検知処理により検知されたスジ検知位置に応じて不良ノズル特定チャートを生成し、かつ生成した不良ノズル特定チャートを印刷対象画像であるユーザ画像にオーバーレイする。スジ検知位置とは、スジが検知された画像上の縦方向の位置及び横方向の位置を意味する。不良ノズル特定チャートは、ユーザ画像のスジ検知位置に重ねて出力される。
[2]スジ検知処理により検知された色相に応じて、対応するインク色の不良ノズル特定チャートを生成し、かつ生成した不良ノズル特定チャートを印刷対象画像であるユーザ画像にオーバーレイする。
[3]スジの発生原因となった不良ノズルの候補を含む候補ノズル範囲に応じて不良ノズル特定チャートを生成し、かつ生成した不良ノズル特定チャートを印刷対象画像であるユーザ画像にオーバーレイする。
以下、図20を用いて具体的に説明する。図20は、オーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの割り込み出力の概要を示す説明図である。図20では、出力ページのページ番号を表す整数jとして、「Page j」、「Page j+1」、及び「Page j+2」の連続する3枚の出力ページを模式的に示した。連続印刷中のページ番号「Page j」の印刷画像において、2本のスジ544、546が検知された例が示されている。
この場合、割り込み処理によって「Page j+1」の出力の際に、スジ544、546が検知されたスジ検知位置に応じて、不良ノズル特定用のテストチャート230M、230C、230Kを生成し、かつ、生成したテストチャート230M、230C、230Kを次の印刷対象画像であるページ番号「Page j+1」のユーザ画像のスジ検知位置にオーバーレイして出力する。ページ番号「Page j+1」のユーザ画像は、連続印刷中に出力予定であった印刷画像の一例に相当する。
不良ノズル特定用のテストチャート230M、230C、230Kの各々は、スジ検知処理により検知された色相に対応するインク色のラダーパターンである。例えば、スジ544は色相判断から不良ノズルのインク色がマゼンタであると推定されているとする。この場合、マゼンタの不良ノズル特定用のテストチャート230Mを生成し、かつ、マゼンタのテストチャート230Mをスジ544のスジ検知位置にオーバーレイする。
一方、スジ546は、色相判断から不良ノズルのインク色がシアン又はブラックのいずれかであると推定されているとする。この場合、シアンのテストチャート230Cとブラックのテストチャート230Kの両方のチャートを生成し、かつ、シアンのテストチャート230Cとブラックのテストチャート230Kの両方をスジ546のスジ検知位置にオーバーレイする。
不良ノズル特定用のテストチャート230M、230C、230Kは、それぞれスジの発生原因となった不良ノズルの候補を含む候補ノズル範囲に属するノズル分の部分的なラダーパターンである。
テストチャート230M、230C、230Kを含んだテストチャート画像の全体を、不良ノズル特定チャートという。このようにオーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートを出力し、その出力結果の読取画像を画像解析することにより、不良ノズルを特定することができる。そして、特定した不良ノズルに対して画質補正処理を行うことにより、図20におけるページ番号「Page j+2」の出力において、スジの発生が抑制された良好な印刷画像が得られる。
[オーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの生成手順]
図21は、オーバーレイ方式による不良ノズル特定チャートの生成手順を示したフローチャートである。図21に示すフローチャートの各ステップは、画像検査装置として機能する制御装置100によって実行される。
図21に示す不良ノズル特定チャート生成処理が開始されると、ステップS52にて制御装置100は、画像読取装置によって読み取られた読取画像のデータから生成されたスジ検知情報に基づき、オーバーレイ用のテストチャートの元画像データを生成する。スジ検知情報とは、スジ検知処理部144が検知したスジの情報を指す。スジ検知情報には、スジの位置を示すスジ位置情報やスジの色情報などが含まれる。オーバーレイ用のテストチャートは、不良ノズル特定用のテストチャートであり、例えば、図20に例示したラダーパターンによるテストチャート230M、230C、230Kがスジ位置に対応して配置された絵柄となるチャート画像である。
図22は、連続印刷中に画像読取装置48によって得られる読取画像560のデータの一例である。図23は、図21のステップS52の処理によって生成されるオーバーレイ用のテストチャートの元画像データの一例である。オーバーレイ用のテストチャートの元画像データをテストチャート元画像データという。
図23に示すテストチャート元画像データ232は、スジ544に対応するテストチャート230Mとスジ546に対応するテストチャート230C、230Kのデータを含む。テストチャート元画像データ232は割り込み出力用のテストチャートのデータの一例に相当する。
次に、図21のステップS54にて制御装置100は、テストチャート元画像データ232に対して、テストチャート画像向けの各種画像処理を実施する。ステップS54に適用し得る画像処理の内容として、例えば、画像補正処理、若しくはハーフトーン処理又はこれらの組み合わせなどがある。ステップS54の処理を実施することにより、画像処理済みテストチャート画像データ233が生成される。
ステップS52及びステップS54の処理と並列して、又は、これらの処理に前後して、印刷対象であるユーザ画像の元画像データに対しても印刷画像向けの各種画像処理を適用する(ステップS62〜ステップS64)。
すなわち、ステップS62にて制御装置100は、印刷対象であるユーザ画像の元画像データを取得する。図24は、ユーザ画像の元画像データ236の一例である。元画像データ236は連続印刷中に出力予定であった印刷画像の一例に相当する。
次に、図21のステップS64にて制御装置100は、ユーザ画像の元画像データ236に対して、印刷画像向けの各種画像処理を実施する。ステップS64に適用し得る画像処理の内容として、例えば、画像補正処理、ハーフトーン処理、不良ノズル検知パターン付与処理、又はこれらの組み合わせなどがある。ステップS64においてユーザ画像の元画像データ236に適用する各種画像処理の内容と、ステップS54においてテストチャート元画像データ232に適用する各種画像処理の内容は、画像処理の適用の有無も含めて、両者互いに異なる内容としてもよい。
例えば、ステップS54の処理において、テストチャート元画像データ232に対して、テストチャート画像向けの専用の画像補正処理と、専用のハーフトーン処理が適用される。また、ステップS64の処理において、ユーザ画像の元画像データ236に対して、印刷画像向けの画像補正処理と、ハーフトーン処理と、不良ノズル検知パターン付与処理と、が適用される。
ステップS64にてユーザ画像の元画像データ236に対して適用される画像処理は、第1画像処理の一例に相当する。ステップS54にてテストチャート元画像データ232に適用される画像処理は、第2画像処理の一例に相当する。
ステップS64の処理を実施することにより、画像処理済み印刷画像データ237が生成される。図25は、画像処理済み印刷画像データ237の一例である。画像処理済み印刷画像データ237は、ハーフトーン処理によってドットパターンに変換されたユーザ画像のドットパターン画像238の先端に不良ノズル検知パターンであるラダーパターン504Mが付加された画像内容を表す画像データとなっている。画像処理済み印刷画像データ237は、第1画像処理済み画像データの一例に相当する。画像処理済みテストチャート画像データ233は、第2画像処理済み画像データの一例に相当する。
こうして、画像処理済み印刷画像データ237と画像処理済みテストチャート画像データ233とが生成されると、図21のステップS66にて制御装置100は、オーバーレイ処理を行う。ステップS66のオーバーレイ処理は、画像処理済み印刷画像データ237と画像処理済みテストチャート画像データ233とをオーバーレイにより合成する画像合成処理である。オーバーレイ処理は画像合成処理と言い換えてもよい。ステップS66のオーバーレイ処理を実施することによって、出力用画像データ240が生成される。
図26は、オーバーレイ処理(ステップS66)を経て生成される出力用画像データ240の一例である。出力用画像データ240は合成画像データの一例に相当する。出力用画像データ240は、ユーザ画像の画像内にテストチャート230M、230C、230K、が組み込まれた合成画像によるチャートを示すデータとなっている。
図21のフローチャートを実行して得られた出力用画像データ240を用いてインクジェット印刷装置1Aによる印刷出力が実行される。出力用画像データ240によって示される不良ノズル特定チャートは、連続印刷中に出力予定であった1種以上の印刷画像の画像内にテストチャートが組み込まれた合成画像によるチャートの一例に相当する。
《不良ノズル特定後の後処理について》
ここで、不良ノズルが特定された後に実施する後処理の例について説明する。
[不良ノズル特定後の画質補正処理]
不良ノズル特定後の後処理の一例として、特許第5457307号の記載に代表されるような不吐出補正技術による画質補正処理を利用することができる。特許第5457307号に示された技術においては、不良ノズル補正用のパラメータ量は連続印刷の事前に用意されることが想定される。これは、連続印刷中に不良ノズル補正パラメータのパラメータ量を最適化する処理を実施すると、生産性を損ねるためである。
しかし、連続印刷の前の不良ノズルの状態は、実際の不良ノズルが発生した際の不良ノズルの状態と同じであるとは限らない。そのため、事前に用意された不良ノズル補正パラメータは、最適な画質を得られるパラメータ量になっていないと考えられる。
そこで、生産性よりも、画像品質を重視する場合には、上述した「割り込み処理」の技術を応用して、不良ノズルが特定された際には、該当する不良ノズルの画質補正用パラメータである不良ノズル補正パラメータを最適化するための調整用チャートを割り込みで印刷し、調整用チャートを解析してパラメータを最適な値に調整する処理を行うことが、最良な画質を維持する上では有効と考えられる。調整用チャートは、連続印刷中に割り込みによって印刷されるテストチャートの一例に該当する。
このような補正パラメータの最適化調整処理に用いる技術には、特許第5111216号に記載の技術や特許第5457307号に記載の技術などが適している。
また、割り込み処理によって出力するテストチャートの種類は1種類に限らず、複数種類であってもよい。例えば、割り込み処理によって最初に不良ノズル特定チャートを出力して不良ノズルを特定する処理を実施した後、補正パラメータを調整するための調整用パラメータを出力して補正パラメータの調整処理を実施してもよい。
割り込み処理によって出力された調整用チャートを画像読取装置48によって読み取ることで得られる読取画像は第4読取画像の一例に相当する。また、調整用チャートを用いて補正パラメータを調整し、調整後の補正パラメータを用いて画質補正処理を行う構成は、第4読取画像のデータを解析した結果を、割り込み処理によるテストチャート出力後に、連続印刷中の印刷画像の印刷処理に反映させる構成の一例に相当する。
[不良ノズル特定失敗後の画像処理]
不良ノズルの特定に失敗した際において、そのまま異常終了してしまうと生産性が著しく悪くなってしまう懸念がある。ユーザによっては、生産性を重視して『多少の画質劣化は許容する代わりに生産性を損ねたくない』と考える場合が有り得る。このようなユーザの要求に応えるべく、不良ノズルの特定に失敗した際には、通常の画像処理とは異なる、不良ノズル特定失敗のケースに最適な別の画像処理を行うことが考えられる。この場合の処理フローの一例を図27に示す。
図27は、不良ノズル特定失敗後の画像処理を含んだ印刷処理の例を示すフローチャートである。図27は、図18のフローチャートの変形例である。図27において、図18に示したフローチャートと同一又は類似のステップには同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
図27のフローチャートでは、ステップS42の判定にてNo判定となった場合に実行されるステップS44が追加されている。
ステップS42の判定において不良ノズルが特定されず、No判定となった場合、制御装置100は、ステップS44に移行する。ステップS44にて制御装置100は、不良ノズル特定失敗時用画質補正処理を行う。不良ノズル特定失敗時用画質補正処理は、不良ノズルの特定に失敗した場合に適用する画質補正処理である。不良ノズルの特定に失敗した場合の対処策として適用される不良ノズル特定失敗時用画質補正処理は、ステップS26にて実施される不良ノズル補正処理とは異なる画質補正処理である。不良ノズル特定失敗時用画質補正処理は第2画質補正処理の一例に相当する。ステップS26にて実施される不良ノズル補正処理は、不良ノズル特定成功後の出力対象の印刷画像に対して適用する画質補正処理であり、第1多湿補正処理の一例に相当する。
ステップS44の不良ノズル特定失敗時用画質補正処理の一例として、「複数不吐補正」の処理を採用し得る。以下、複数不吐補正の処理の概要を説明する。
[不良ノズル特定失敗時用画質補正処理の具体例]
複数不吐補正とは、1つのノズルの異常に対して2つ以上のノズルを不吐化して補正する補正方法である。2つ以上のノズルの集まりをノズル群という。一方、ステップS26によって実施される不良ノズル補正処理は、単独不吐補正の処理である。単独不吐補正とは、1つノズルの異常に対して特定した1つの不良ノズルを不吐化して補正する補正方法である。
不吐化とは、ノズルを強制的に使用禁止状態にする処理をいう。不吐化されたノズルは液滴を吐出することができない状態となり、不吐ノズルとなる。不吐化は、吐出不能化、或いは、不使用化と言い換えることができる。不吐化されたノズルを不吐化ノズルという。ノズルを不吐化して補正するとは、不吐部分を不可視化するように補正することをいう。
不吐部分を不可視化するように補正するとは、印刷の際にノズルが不吐となることによって発生するスジが目立たないようにスジの視認性を低下させる補正を行うことをいう。不吐部分は不吐化によって記録が欠落する欠落部分である。シングルパス方式の場合、不吐部分はスジとなる。
単独不吐補正機能によって補正を行う動作モードを単独不吐補正モードという。複数不吐補正機能によって補正を行う動作モードを複数不吐補正モードという。ノズルの異常に起因するスジが発生している状態においてその異常な不良ノズルを1つに特定できない場合は、異常を含む領域に対応するノズル範囲に属するノズル群を不吐化して補正する複数不吐補正モードが使用される。
複数不吐補正モードによるノズル群単位の不吐補正を実施して、損紙の発生を抑制した状態で印刷を継続し、その後、真に異常な不良ノズルが特定できた場合に、単独不吐補正モードに切り替えてもよい。
以下、複数不吐補正の処理内容を説明する。
〈画像の異常検出と異常領域の設定方法について〉
図28は、印刷された画像に異常が発見された場合の印刷画像を模式的に表した図である。各セルは、印刷画像の画素を表している。図28の横方向はX方向、縦方向がY方向である。X方向に並ぶ各画素に対して、それぞれの画素の記録を担うノズルが対応付けられている。したがって、X方向の画素の位置は、ノズルの位置と理解することができる。
図28の左から8列目の画素位置の記録を担うノズルが不良ノズルとなっている。不良ノズルによって、対応する画像位置にY方向に伸びるスジが現れる。図28では、スジとなる画像部分の画素列が薄い網掛けによって表示されている。
図29は、不良ノズルの位置を含む異常領域を設定する様子を示した模式図である。図29においては、画像上において不良ノズルと疑われる6ノズルのノズル範囲に対応する画像領域が異常領域に設定されることを示している。図29の例では、X方向に連続する6画素分の領域を異常領域としているが、異常領域として設定する画素範囲は画像読取装置の解像度に応じて1画素以上の適宜の範囲とすることができる。
異常領域を設定する処理は、複数不吐補正を行う際に実施される。
〈不良ノズルを含むノズル群の特定方法について〉
次に、不良ノズルを含むノズル群を特定するためのノズル群探索方法の具体例について説明する。図30は、異常領域に対応するノズル範囲に属する第1のノズル群を不吐化して複数不吐補正を行った様子を示す模式図である。図30において不吐化した第1のノズル群は、例えば奇数ノズル群である。説明を簡単にするために、図30の左端から第1列目の画素列の記録を担当するノズルのノズル番号が「1」、第2列目がノズル番号2という具合に、画素の列番号とノズル番号が一致しているものとする。異常領域は、ノズル番号6から11の範囲に対応している。異常領域における奇数ノズル群は、ノズル番号7、9及び11のノズルである。
図30の例では、ノズル番号7、9及び11の奇数ノズル群が不吐化され、不吐化したノズルに隣接ノズルを用いて不吐補正を行う様子が図示されている。この場合、不良ノズルであるノズル番号8のノズルが不吐出補正に使用されている。しかし、補正に用いたノズル番号8のノズルは不良ノズルであることから、適正な補正効果が得られず、スジが視認される画像となる。つまり、奇数ノズル群に対する複数不吐補正モードによる不吐補正は失敗する。
図31は、異常領域に対応するノズル範囲に属する第2のノズル群を不吐化して複数不吐補正を行った様子を示す模式図である。図31において不吐化した第2のノズル群は、例えば偶数ノズル群である。異常領域における偶数ノズル群は、ノズル番号6、8及び10のノズルである。
図31の例では、ノズル番号6、8及び10の偶数ノズル群が不吐化され、不吐化したノズルに隣接ノズルを用いて不吐補正を行う様子が図示されている。この場合、不良ノズルであるノズル番号8のノズルが不吐化され、他の正常なノズルによって不吐補正が行われることから、不吐補正の効果により、スジが不可視化された良好な画像が得られる。つまり、偶数ノズル群に対する複数不吐補正モードによる不吐補正は成功する。これにより、不良ノズルは偶数ノズル群に属していることが把握される。
図30及び図31によって説明したように、どのノズル群に不良ノズルが属するかは、ノズル群を切り替えて不吐補正を行うことによって判定できる。不良ノズルが不吐化したノズル群に含まれる場合は適切に補正され、含まれない場合はスジとなる。適切に補正されるか、されないかは、画像読取装置によってユーザ画像領域の画像を読み取り、読取画像を解析する検査を行うことにより判定することができる。
奇数ノズル群を不吐化して補正する補正モードを奇数ノズル群補正モードという。偶数ノズル群を不吐化して補正する補正モードを偶数ノズル群補正モードという。複数不吐補正の処理において、偶数ノズル群不吐補正モードによる補正動作と奇数ノズル群不吐補正モードによる補正動作とを選択的に実施し得る。
なお、不良ノズルが回復しないと仮定すれば、不良ノズルは偶数ノズル群か奇数ノズル群のどちらかに必ず属しているため、偶数ノズル群補正モード又は奇数ノズル群補正モードのどちらか一方の補正モードで補正を実施すれば、補正後の画像の異常の有無によって、不良ノズルが属するノズル群を特定できる。したがって、例えば、図30のように奇数ノズル群不吐補正モードによって不吐補正が失敗したことが確認されたら、不良ノズルは偶数ノズル群に属すると判定してもよい。
奇数ノズル群補正モードと偶数ノズル群補正モードのそれぞれは、X方向にノズルを1ノズルおきに不吐化する構成となっている。なお、図30及び図31では、奇数ノズル群と偶数ノズル群の2種類のノズル群に分けたが、ノズル群の定め方はこの例に限らず、2ノズルおきのノズル群若しくは3ノズルおきのノズル群など、3種類以上のノズル群を用いてもよい。本実施形態の複数不吐補正手段による複数不吐補正は、ノズルのX方向の並び順において不連続な複数のノズルを不吐化し、不吐化したノズル以外の残余ノズルを用いて欠落部分の視認性を低下させる補正を行う。
[不良ノズルを含むノズル群を特定する他の方法]
不良ノズルを含むノズル群を特定する別の方法としては、ノズル群特定のための専用のテストチャートを使用する方法がある。図32は、ノズル群特定用チャートの一例である。
図32において、上から第1段目のパターンは、ブラックのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける奇数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。第2段目のパターンは、ブラックのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける偶数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。ブラックはKと表記される。
第3段目のパターンは、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける奇数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。第4段目のパターンは、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける偶数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。シアンはCと表記される。
第5段目のパターンは、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける奇数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。第6段目のパターンは、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッドにおける偶数ノズル群によって記録されるライン群のパターンである。マゼンタはMと表記される。ノズル群特定用チャートには、ノズル群間で吐出するインクの色が異なるものが含まれている。
なお、図32は、模式的に示した拡大図であり、一部のライン群のみを示しているが、インクジェットヘッドにおける全ノズルを使用してノズル群特定用チャートが印刷される。
図32に例示されているように、ノズル群ごとに異なる段構成を持つラインチャートを出力し、どの段で異常が発生したかを特定して、対応するノズル群と関連付けることにより、不良ノズルを含むノズル群を特定することが可能である。
ユーザ画像領域の検査から画像に異常があることが検出された際に、何色のノズルに異常があるのか特定できる場合と、できない場合とがあり得る。何色のノズルに異常があるのか特定できない場合には、図32のようなノズル群特定用チャートを印刷することにより、不良ノズルの色と不良ノズルが属するノズル群を判定することができる。
〈単独ノズル特定方法について〉
次に、不良ノズルを特定するための単独ノズル特定方法の具体例について説明する。不良ノズルである単独ノズルは、ノズル群探索中、或いは、ノズル群探索後に、ノズル検査領域に描画される不良ノズル検知パターンの検査結果から判定することが可能である。
さらに別の方法として、ユーザ画像上において、複数不吐補正を実施しているノズル群に属する不吐化ノズルについて1つずつ不吐化を順次解除して、それぞれの補正後の画像を解析して画像の異常を検出することにより、不良ノズルを特定することが可能である。この場合、不良ノズルを解除したときのみ画質異常の損紙が発生することになるが、不吐化を解除する制御とユーザ画像領域の画像解析から不良ノズルを特定し得る。
ユーザ画像上から不良ノズルを特定する方法について、図33から図36を参照して説明する。
図33は、図31で説明したノズル群の複数不吐補正が成功している状態からノズル番号6の不吐化を解除した様子が示されている。図33の例では、異常領域における不良ノズルを含むノズル群はノズル番号6、8及び10の3つのノズルである。したがって、不良ノズルの候補ノズルはこれら3つのノズルである。ノズル番号6、8及び10の順番に、候補ノズル1、2及び3と呼ぶことにする。図33に示した「1」、「2」及び「3」の表示は、それぞれ候補ノズル1、2及び3の位置を表している。図34から図36において同様である。
図33に示すように、候補ノズル1の不吐化を解除し、かつ候補ノズル2及び3の不吐化は維持して候補ノズル2及び3のノズル群に対する複数不吐補正モードによる補正を行うと、不吐補正の効果により、スジが不可視化された良好な画像が得られる。つまり、候補ノズル1は不良ノズルではないことが判定され、不良ノズルは未特定のままである。
図34は、図31で説明したノズル群の複数不吐補正が成功している状態から候補ノズル2、つまりノズル番号8の不吐化を解除した様子が示されている。図34に示すように、候補ノズル1の不吐化を解除し、かつ候補ノズル1及び3の不吐化は維持して候補ノズル1及び3のノズル群に対する複数不吐補正モードによる補正を行うと、不吐化を解除した候補ノズル2が不良ノズルであることから、スジが視認される画像となる。つまり、不吐補正は失敗し、候補ノズル2が不良ノズルであることが特定される。
図35は、図31で説明したノズル群の複数不吐補正が成功している状態から候補ノズル3、つまりノズル番号10の不吐化を解除した様子が示されている。図35に示すように、候補ノズル3の不吐化を解除し、候補ノズル1及び2の不吐化は維持して候補ノズル1及び2のノズル群に対する複数不吐補正モードによる補正を行うと、不吐補正の効果により、スジが不可視化された良好な画像が得られる。つまり、候補ノズル3は不良ノズルではないことが判定され、不良ノズルは未特定となる。
図33、図34及び図35の実施順番は問わない。候補ノズル1、2及び3の順番に不吐化を順次解除する場合、候補ノズル2の不吐化を解除した段階で不良ノズルが特定されるため、図35で説明した候補ノズル3の不吐化を解除する複数不吐補正の実施は省略することができる。つまり、不良ノズルが特定されたら、残りの候補ノズルについての処理は省略することができる。
また、図33において候補ノズル1が不良ノズルではないと確定した場合に、次の候補ノズル2の不吐化を解除する際に、候補ノズル1について不吐化しなくてもよい。候補ノズルのうち不良ノズルではないことが確認されたノズルは、以後、不吐化を解除してよい。不良ノズルの特定完了後は、特定した不良ノズルを残して他のノズルは不吐化を解除することが望ましい。そして、特定した不良ノズルを不吐化して単独不吐補正モードによる補正を行う。
図36は、特定された不良ノズルを不吐化して単独不吐補正を実施した様子を示している。図36では、候補ノズル1及び3の不吐化が解除されている。不良ノズルが不吐化され単独不吐補正の効果により、スジが不可視化された良好な画像が得られる。
上述のような方法を採用することにより、損紙を最低限に抑えながらユーザ画像上に発生するスジを特定し、補正することが可能である。
〈補正パラメータの設定方法の例〉
単独不吐補正モード及び複数不吐補正モードのどちらの補正方法も、ノズルの異常に起因するスジの視認性を抑制するための画像補正方法として、ノズルの異常を検出して、異常箇所に対応するノズルを不吐化し、不吐化したノズルの部位を近傍のノズルからの打滴で埋める方法を使用する。不良ノズルによって発生するスジを補正する方法としては、例えば特許第5597680号に示された方法を使用することができる。特許第5597680号に示された方法においては、各ノズルが不吐であるケースを模擬したチャートを出力し、このチャートを平坦化するように不吐ノズルの周辺ノズルの補正強度を決定することで、不吐発生時の補正パラメータを決定している。
図37は、単独不吐補正パラメータ算出用チャート250の模式図である。実際には、同図のような白スジは視認できるものではないが、説明のためにわかりやすく表現している。また、図37においては、画素のセルが描かれているが、実際のチャートにはセルの区画線は存在しない。図38も同様である。
図37に示された単独不吐補正パラメータ算出用チャート250は、最適化したい階調におけるベタ画像領域に対して、N本間隔に不吐が模擬的に与えられた模擬不吐領域を有するパターンがN段配置されている。Nは自然数であり、図37では、N=5の例が示されている。「ベタ画像領域」とは「一定濃度領域」を意味している。また、各模擬不吐領域に隣接する領域である不吐補正領域は、一定濃度領域の濃度に対して不吐補正パラメータが適用された濃度となっている。
この単独不吐補正パラメータ算出用チャート250を形成するために、チャートの1つの段のデータは、用紙の搬送方向に直交する方向にN個おきの第1のノズルがインクを吐出せずに模擬不吐領域を形成し、第1のノズルの両隣の第2のノズルが不吐補正パラメータによって補正された指令値によって不吐補正領域を形成し、第1のノズル及び第2のノズル以外の第3のノズルが補正されない指令値によって一定濃度領域を形成するデータとなっている。第1のノズルは「模擬不吐ノズル」に相当する。第2のノズルは「不吐補正ノズル」に相当する。
すなわち、単独不吐補正パラメータ算出用チャート250は、第1のノズルにより形成される模擬不吐領域と、第1のノズルの両隣のノズルである第2のノズルにより形成される不吐補正領域と、第1のノズル及び第2のノズル以外の第3のノズルにより形成される一定濃度領域と、を有し、模擬不吐領域が第1の方向に所定の間隔で配置された1つの段が第1の方向に直交する第2の方向に複数段配置され、複数段の模擬不吐領域は第1の方向についてそれぞれ異なる位置に配置されている。
また、この単独不吐補正パラメータ算出用チャート250のデータは、第1のノズルにはインクを吐出させず、第3のノズルには所定の濃度の指令値でインクを吐出させ、第2のノズルには所定の濃度の指令値を隣接する第1のノズルの不吐補正パラメータで補正した指令値でインクを吐出させるデータである。
具体的には、最適化したい階調の指令値をD、第1のノズルのノズル番号をiとすると、第1のノズルにはインク吐出させず、ノズル番号i−1、i+1の第2のノズルには指令値をD×miとして吐出させ、ノズル番号i−N+1、…、i−3、i−2、i+2、i+3、…、i+N−1、の第3のノズルには指令値をDとして吐出させるデータとなっている。ノズル番号は、インクジェットヘッドにおけるX方向のノズルの並び順に従い各ノズルに対して一意に付与される整数による番号である。miはノズルごとの補正強度を示す不吐補正パラメータである。
また、単独不吐補正パラメータ算出用チャートの各段は、第1のノズルがノズル配列方向にずらして配置されている。図37の例では、第1のノズルのノズル番号が、段毎にi、i+1、i+2、i+3、i+4のように1つずつ配置されている。このように、各段の第1のノズルをノズル配列方向にずらして配置することで、すべてのノズルを模擬不吐ノズルにすることができる。これにより、すべてのノズルの不吐補正パラメータを評価することができる。
単独不吐補正パラメータ算出用チャート250には、図37に示すようにレファレンス濃度段251を設けてもよい。レファレンス濃度段251とは、最適化したい階調における一定濃度領域をすべてのノズルで描画したものである。レファレンス濃度段251を設けた場合、補正強度評価値として、模擬不吐領域近傍のスキャン濃度とレファレンス濃度段のスキャン濃度との差分を用いることができる。これにより、画像読取装置のシェーディングや解像度のノズル方向へのムラを相殺することができ、シングルパス方式特有の低周波スジムラの影響を低減することができる。なお、スキャン濃度は読取画像信号を基に算出される平均濃度とすることができる。
図37の例では、模擬不吐ノズルの両隣のノズルを不吐補正ノズルとし、この不吐補正ノズルに模擬不吐ノズルの不吐補正パラメータを適用しているが、不吐補正ノズルはこの態様に限られない。例えば、模擬不吐ノズルの両隣のノズルに加え、さらにそのノズルに隣接するノズルを不吐補正ノズルとしてもよい。すなわち、ノズル番号iのノズルを模擬不吐ノズルとした場合に、ノズル番号i−2、i−1、i+1、i−2のノズルを不吐補正ノズルとする態様も可能である。
本実施形態においては、連続印刷を開始する前に、予め図37のような単独不吐補正パラメータ算出用チャート250を用いて各ノズルの単独不吐補正パラメータを求めておき、ノズルに異常が発生した際に、その不良ノズルを不吐化し、前述の補正パラメータを使用して補正することでノズル異常に起因するスジを不可視化することが可能である。
単独不吐補正モードの補正パラメータは、上述の方法により生成することが可能である。複数不吐補正モードの補正パラメータは、単独不吐補正モードの補正パラメータを流用することが可能である。
或いはまた、図38に示すように複数不吐補正モード用の複数不吐補正パラメータ算出用チャート254を出力し、複数不吐補正モード専用の補正パラメータを求める構成も可能である。図38に例示した複数不吐補正パラメータ算出用チャート254は、最適化したい階調におけるベタ画像領域に対して、偶数ノズル群を模擬不吐ノズルに設定した模擬不吐領域を有するパターンと、奇数ノズル群を模擬不吐ノズルに設定した模擬不吐領域を有するパターンと、が2段に配置されている。また、複数不吐補正パラメータ算出用チャート254は、レファレンス濃度段251を有している。偶数ノズル群とは偶数のノズル番号のノズル群を指す。奇数ノズル群とは奇数のノズル番号のノズル群を指す。
図38のようなチャートを用いることにより、複数不吐補正モードに関して、より精度の高い補正パラメータを求めることができる。
[スジ検知後の不良ノズル特定結果情報のユーザへの提供]
スジ検知処理によってスジが検知され、その後に不良ノズル特定処理が行われた場合に、スジ検知結果及び不良ノズル特定成否結果を示す情報をユーザに通知することが好ましい。制御装置100は、スジ検知処理及び不良ノズル特定処理の実施後に処理結果を示す情報を可視化してユーザに提供する情報提供機能を備える。
図39は、スジ検知後の不良ノズル特定成否結果をユーザに知らせる情報表示画面260の表示内容の一例を示すイメージ図である。
スジ検知後に不良ノズル特定処理が行われた場合、図2で説明した表示部114に、図39のような情報表示画面260が表示される。
ユーザに提供することが好ましい情報項目と要件を列記すると、次のとおりである。
<1> インクジェット印刷装置が出力した画像が表示される。
<2> 表示した画像上にスジ検知箇所が可視化される。
<3> 可視化された各スジに対し、スジ発生箇所を示す情報、スジの発生タイミングを示す情報、及び、不良ノズル特定結果を示す情報が表示される。
スジの発生タイミングを示す情報とは、連続印刷における何枚目であるかを示す情報である。不良ノズル特定結果を示す情報には、不良ノズルが発生したインク色の情報、不良ノズルのノズル番号、及び、不良ノズルの特定の成否を示す特定成否情報のうち、少なくとも1つの情報が含まれる。不良ノズルが発生したインク色のことを「不良ノズルの発生色」という。
図39の例では、情報表示画面260の中央部に出力画像261の画像内容を示す情報が表示される。また、表示された出力画像261上の画像欠陥箇所であるスジ検知箇所にスジを可視化したスジ可視化情報262、264が表示される。さらに、スジ可視化情報262、264の各々に対して、スジ発生箇所を示す情報、スジの発生タイミングを示す情報、不良ノズルの発生色を示す情報、及び不良ノズルのノズル番号を示す情報を含んだふきだし形式の囲み領域266、268が付された表示が行われる。
スジ発生箇所を示す情報は、例えば、画像の端からの距離とされる。なお、図39において、スジ可視化情報264については、不良ノズルの発生色の特定に失敗し、かつノズル番号の特定に失敗している例が示されており、発生色及びノズル番号の各々について、特定失敗であることを示す情報が表示されている。スジ可視化情報は画像欠陥可視化情報の一例に相当する。
図39においては、出力画像の情報、スジ検知箇所を可視化したスジの可視化情報、スジ発生箇所を示す情報、スジの発生タイミングを示す情報、及び、不良ノズル特定結果を示す情報のすべてをユーザに提供する形態を例示したが、これらの情報のうち少なくとも1つの情報が可視化されてユーザに提供されればよい。
図2で説明した画像処理部120は、画像検査部140の検査結果を用いて、図39に例示したような情報表示画面260を表示部114に表示させるための表示用データを生成する。画像処理部120は、表示用データを生成する処理を行う図示せぬ表示用データ生成部を含む。図39に例示した情報表示画面260を表示する表示部114並びに表示用データを生成する処理部を含んだ画像処理部120は情報提供部の一例に相当する。
《連続印刷中におけるテストチャートの出力の割り込み処理について》
連続印刷の途中に割り込みで不良ノズル特定チャートその他のテストチャートを出力するという処理は、第1実施形態及び第2実施形態で説明した不良ノズル特定処理(図12及び図18のステップS16〜ステップS22)と必ずしも併用する必要はない。
第1実施形態及び第2実施形態で説明した不良ノズル特定処理と組み合わせることなく、テストチャートの出力の割り込み処理を単独で使用する場合の処理フローの一例を図40のフローチャートに示す。
図40は、テストチャートの出力の割り込み処理を含む印刷処理の他の例を示すフローチャートである。
図40に示すフローチャートにおいて図12に示したフローチャートと同一又は類似のステップには同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。図40におけるステップS14〜ステップS20は、図11のステップS542〜S546と同様の処理である。図40のステップS20にてスジが検知されたと判定されると、ステップS40に移行する。
図40のフローチャートを実行する装置形態の場合、画像検査部140の不良ノズル特定処理部146及び不良ノズル検知結果履歴データベース160は必要とされない。
図40のフローチャートに従う処理方法によれば、[課題3]で説明したスジ検知処理の欠点を補い、早期に的確な画質補正を行うことができる。
〈チャート出力割り込み処理の応用例〉
連続印刷の途中に割り込みでテストチャートの出力を行う処理を「チャート出力割り込み処理」とよぶ。チャート出力割り込み処理によって出力するテストチャートの種類は、図6及び図7で例示した不良ノズル特定チャートに限らない。
図37に例示した単独不吐補正パラメータ算出用チャート250、図38に例示した複数不吐補正パラメータ算出用チャート254その他のチャート、濃度補正用の補正パラメータを調整するための調整用チャート、その他の各種のテストチャートがチャート出力割り込み処理によって出力されてもよい。
また、これまで、スジ検知処理によってスジが検知された場合の対処を中心に説明してきた。しかし、印刷中に画質異常が発生した際にテストチャートを割り込みで出力し、異常に対処するという、技術思想は、スジ検知以外の画像処理にも適用できる。スジ以外の画質異常として、例えば、粒状異常、濃度異常、色異常などがありうる。
本明細書には、次に示すようなインクジェット印刷システムの開示が含まれている。すなわち、シングルパスインクジェット方式によって1種類以上の画像を複数枚連続で印刷する際において、連続印刷の途中で画質異常の発生を検知する機能と、画質異常発生の検知結果に応じて、予定されていた連続印刷の途中に割り込んでテストチャートの出力を行う機能と、を有するインクジェット印刷システムである。
連続印刷の途中で画質異常の発生を検知する機能は、例えば、出力された印刷画像を画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像と正解画像との差を比較するなどの画像解析を行うことによって画質異常の発生を検知する。
《オーバーレイ方式によるテストチャートを出力する処理の応用例》
図20〜図26を用いて説明したオーバーレイ方式によるテストチャートの出力処理は、第1実施形態及び第2実施形態で説明した不良ノズル特定処理(図12及び図18のステップS16〜ステップS22)と必ずしも併用する必要はない。また、オーバーレイ方式によるテストチャートの出力処理は、必ずしもチャート出力割り込み処理において実施されるものとは限らない。
第1実施形態及び第2実施形態で説明した不良ノズル特定処理と組み合わせることなく、また、チャート出力割り込み処理以外の適宜のタイミングにおいて、オーバーレイ方式によるテストチャートの出力処理を行う形態もありうる。
図41は、オーバーレイ方式によるテストチャートの出力を行うための出力用画像データ生成部190の機能を提供するブロック図である。
出力用画像データ生成部190は、第1画像処理部280と、テストチャート生成部282と、第2画像処理部284と、画像合成処理部286とを含む。
第1画像処理部280は、ユーザ画像の元画像データ236に対して、図21のステップS64で説明した各種画像処理を行う。第1画像処理部280の処理を経て生成された画像処理済み印刷画像データ237は、画像合成処理部286に送られる。
テストチャート生成部282は、オーバーレイ用のテストチャートの元画像データを生成する。テストチャート生成部282は、図21のステップS52で説明したように、印刷画像から検知されたスジ検知情報に基づいて適応的にテストチャート元画像データ232を生成してもよいし、事前に準備されたテストチャート元画像データを提供してもよい。テストチャート生成部282は、事前に準備されたテストチャート元画像データを記憶しておく記憶部を含んで構成されてもよい。
第2画像処理部284は、テストチャート元画像データ232に対して、図21のステップS54で説明した各種画像処理を行う。第2画像処理部284によって行われる第2画像処理は、第1画像処理部280によって行われる第1画像処理と、同一の画像処理を適用することも可能であるし、異なる画像処理を適用することも可能である。図21において説明したとおり、第1画像処理の処理内容と第2画像処理の処理内容を異ならせる構成が好ましい。
第2画像処理部284の処理を経て生成された画像処理済みテストチャート画像データ233は、画像合成処理部286に送られる。
画像合成処理部286は、図21のステップS66で説明したオーバーレイ処理を行う。画像合成処理部286によって画像処理済み印刷画像データ237と、画像処理済みテストチャート画像データ233が画像合成され、出力用画像データ240が生成される。出力用画像データ240を基に、図2の画像記録制御部124によってインクジェットヘッド46C、46M、46Y、46Kのインク吐出動作が制御され、描画が行われる。
《コンピュータを画像検査装置として機能させるプログラムについて》
上述の実施形態で説明した画像検査機能を含む画像処理機能並びにインクジェット印刷装置の制御機能をコンピュータに実現させるプログラムをCD−ROM(Compact Disc read-only memory)や磁気ディスクその他の有体物たる非一時的な情報記憶媒体であるコンピュータ可読媒体に記録し、この情報記憶媒体を通じてプログラムを提供することが可能である。またこのような有体物たる非一時的な情報記憶媒体にプログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用してプログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
また、画像検査機能を含む画像処理機能の一部又は全部をアプリケーションサーバとして提供し、通信ネットワークを通じて処理機能を提供するサービスを行うことも可能である。
《インクジェットヘッドの吐出方式について》
インクジェットヘッドのイジェクタは、液体を吐出するノズルと、ノズルに通じる圧力室と、圧力室内の液体に吐出エネルギーを与える吐出エネルギー発生素子と、を含んで構成される。イジェクタのノズルから液滴を吐出させる吐出方式に関して、吐出エネルギーを発生させる手段は、圧電素子に限らず、発熱素子や静電アクチュエータなど、様々な吐出エネルギー発生素子を適用し得る。例えば、発熱素子による液体の加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させる方式を採用することができる。液体吐出ヘッドの吐出方式に応じて、相応の吐出エネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
《記録媒体について》
「記録媒体」は、画像の記録に用いられる記録媒体或いは媒体という用語は、用紙、記録用紙、印刷用紙、印刷媒体、印刷媒体、被印刷媒体、画像形成媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものの総称である。記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、シール用紙、樹脂シート、フィルム、布、不織布、その他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。記録媒体は枚葉の媒体に限らず、連続紙などの連続媒体であってもよい。連続媒体を使用する場合における「複数枚」を印刷するという用語の概念は、連続媒体の異なる領域に対する印刷が複数回行われることを意味する。また、連続媒体を使用する場合、ユーザ画像領域とユーザ画像領域との間に形成される画像間領域が余白部分に相当し、画像間領域が不良ノズル検知用のパターンを記録する第1領域となり得る。
また、枚葉の記録媒体は、予め規定のサイズに整えられたカット紙に限らず、連続媒体から随時、規定のサイズに裁断して得られるものであってもよい。
《記録媒体の搬送手段について》
記録媒体を搬送する搬送手段は、図1に例示したドラム搬送方式に限らず、ベルト搬送方式、ニップ搬送方式、チェーン搬送方式、パレット搬送方式など、各種形態を採用することができ、これら方式を適宜組み合わせることができる。
《変形例1》
上述の実施形態では、画質補正処理の例として、ハーフトーン処理前の画像データについて不吐補正パラメータを適用して信号値の補正を行い、補正後の画像データをハーフトーン処理する形態を例示したが、発明の実施に際して、ハーフトーン処理後のデータを補正する構成を採用してもよい。また、各ノズルの吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を補正してもよい。
《変形例2》
上述の実施形態では、シングルパス方式の走査方向であるY方向を第1方向とし、第1方向に直交するノズル列方向であるX方向を第2方向の一例として説明したが、第2方向は第1方向と交差する方向であればよい。本明細書における「直交」又は「垂直」という用語には、90°未満の角度、又は90°を超える角度をなして交差する態様のうち、実質的に90°の角度をなして交差する場合と同様の作用効果を発生させる態様が含まれる。
《用語について》
「印刷装置」という用語は、印刷機、プリンタ、印字装置、画像記録装置、画像形成装置、画像出力装置、或いは、描画装置などの用語と同義である。
「画像」は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像、均一濃度(ベタ)画像なども含まれる。「画像」は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様、その他の各種パターン、若しくはこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。
「ユーザ画像」とは、ユーザが印刷出力の対象として指定した画像を指す。
「画像の記録」は、画像の形成、印刷、印字、描画、及びプリントなどの用語の概念を含む。
「連続印刷中」とは、1種類以上の画像を複数枚連続して印刷を実行している期間中をいう。
《実施形態及び変形例等の組み合わせについて》
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で同等関連分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
1A インクジェット印刷装置
10 給紙部
12 給紙装置
12A 給紙台
14 フィーダボード
16 給紙ドラム
20 処理液塗布部
22 処理液塗布ドラム
23、33、43、74 グリッパ
24 処理液塗布装置
30 処理液乾燥部
32 処理液乾燥ドラム
34 温風送風機
40 描画部
42 描画ドラム
44 ヘッドユニット
46C、46M、46Y、46K インクジェットヘッド
48 画像読取装置
50 インク乾燥部
60 集積部
62 集積装置
62A 集積トレイ
70 チェーングリッパ
72 チェーン
80 用紙ガイド
82 第1用紙ガイド
84 第2用紙ガイド
90 温風送風ユニット
100 制御装置
101 インクジェット印刷システム
110 システムコントローラ
112 通信部
114 表示部
116 操作部
118 情報記憶部
120 画像処理部
122 搬送制御部
124 画像記録制御部
130 CPU
132 ROM
134 RAM
140 画像検査部
142 不良ノズル検知処理部
144 スジ検知処理部
146 不良ノズル特定処理部
150 媒体搬送機構
152 ロータリエンコーダ
160 不良ノズル検知結果履歴データベース
162A、162B、164 囲み枠
172 画像取得部
174 メモリ
176 読取画像取得部
178 データベース記憶部
180 情報出力部
190 出力用画像データ生成部
192 不良ノズル検知パターン生成部
193 不良ノズル特定チャート生成部
194 補正処理部
196 ハーフトーン処理部
198 データ付加処理部
200 不良ノズル検知パターン領域抽出部
202 画像解析部
204 不良ノズル検知結果情報
210 計測画像抽出部
212 正解画像記憶部
214 差分情報生成部
216 スジ判断部
220 概略ノズル番号推定部
222 インク色推定部
224 履歴データ照合部
226 不良ノズル判断部
228 不良ノズル情報記憶部
230C テストチャート
230K テストチャート
230M テストチャート
232 テストチャート元画像データ
233 テストチャート画像データ
236 元画像データ
237 印刷画像データ
238 ドットパターン画像
240 出力用画像データ
250 単独不吐補正パラメータ算出用チャート
251 レファレンス濃度段
254 複数不吐補正パラメータ算出用チャート
260 情報表示画面
261 出力画像
262、264 スジ可視化情報
266、268 囲み領域
280 第1画像処理部
282 テストチャート生成部
284 第2画像処理部
286 画像合成処理部
460 ラインヘッド
462 ノズル
464 ノズル列
472 ドット
502 ユーザ画像
504、504C、504K、504M、504Y ラダーパターン
506 ライン
511、512、513、514、515、516、517、518 印刷物
530 正解画像
532、542 ユーザ画像領域
540 計測画像
544、546 スジ
550 スジ情報
560 読取画像
Nz3 第3番ノズル
Nz8 第8番ノズル
P 用紙
S12〜S28、S40〜S44、S80 実施形態に係る画像検査方法の処理を含む印刷処理のステップ
S52〜S66 不良ノズル特定チャート生成処理のステップ
S101〜S105 実施形態に係る不良ノズル特定処理のステップ
S512〜S522 連続印刷中に不良ノズルを特定する処理を行う印刷処理のステップ
S542〜S550 連続印刷中に実施されるスジ検知処理のステップ

Claims (18)

  1. シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと前記記録媒体の前記第1領域とは異なる領域である第2領域に前記インクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得部と、
    前記不良ノズル検知用のパターンの前記読取画像である第1読取画像のデータを解析して、前記不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理部と、
    前記不良ノズル検知処理部によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を保存する履歴情報保存部と、
    前記印刷画像の前記読取画像である第2読取画像のデータを解析して、前記印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理部と、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報と前記履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して前記画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理部と、
    を備える画像検査装置。
  2. 前記インクジェット印刷装置が1種類以上の印刷画像を複数枚連続で印刷する連続印刷中に、
    前記読取画像のデータを取得する処理と、
    前記不良ノズルを検知する処理と、
    前記不良ノズル検知結果の履歴を保存する処理と、
    前記画像欠陥を検知する処理と、
    前記不良ノズルを特定する処理と、
    が実施される請求項1に記載の画像検査装置。
  3. 前記不良ノズル特定処理部は、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の色相解析から、前記画像欠陥の原因となったインク色を推定して得られるインク色の推定情報と、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の座標解析から、前記画像欠陥の原因となったノズルの概略のノズル番号を推定して得られる概略のノズル番号の推定情報と、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥が発生したタイミングを示す時間情報と、
    のうち少なくとも1つの情報を用いて、前記履歴情報から前記不良ノズルを特定する処理を行う請求項1又は2に記載の画像検査装置。
  4. 前記不良ノズル特定処理部は、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の色相解析を行うことにより、前記画像欠陥の原因となったインク色を推定するインク色推定部と、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥に関する情報の座標解析を行うことにより、前記画像欠陥の原因となったノズルの概略のノズル番号を推定する概略ノズル番号推定部と、
    前記インク色推定部によって推定したインク色の推定情報を基に、前記履歴情報の中から該当するインク色の不良ノズル検知結果のデータのうち最新のデータを含む1つ以上のデータを抽出し、かつ、前記履歴情報の中から前記概略ノズル番号推定部によって推定した概略のノズル番号を含む複数の連続するノズル番号のノズル範囲の不良ノズル検知結果のデータを抽出する履歴データ照合部と、
    前記履歴データ照合部により抽出されたデータから不良ノズルを特定する不良ノズル判断部と、
    を備える請求項3に記載の画像検査装置。
  5. 前記画像欠陥を検知する処理及び前記不良ノズルを特定する処理の実施後に処理結果を示す情報を可視化してユーザに提供する情報提供部を備え、
    前記情報提供部は、
    前記インクジェット印刷装置によって出力された出力画像と、
    前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥箇所を前記出力画像上に可視化した画像欠陥可視化情報と、
    前記画像欠陥の発生箇所を示す情報と、
    前記画像欠陥の発生タイミングを示す情報と、
    前記不良ノズルを特定する処理による不良ノズル特定結果を示す情報と、
    のうち1つ以上の情報を提供する請求項1から4のいずれか一項に記載の画像検査装置。
  6. 前記画像欠陥は、シングルパス方式による記録の際の前記インクジェットヘッドと前記記録媒体との相対移動方向である走査方向に伸びるスジ欠陥である請求項1から5のいずれか一項に記載の画像検査装置。
  7. シングルパス方式のインクジェット印刷装置と、
    前記インクジェット印刷装置に設けられた画像読取装置と、
    前記インクジェット印刷装置の動作を制御する制御装置と、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の画像検査装置と、
    を含むインクジェット印刷システム。
  8. 前記画像欠陥の原因となった不良ノズルが特定された場合に、不良ノズルに起因する画像欠陥を抑制する画質補正処理を行う補正処理部を備える請求項7に記載のインクジェット印刷システム。
  9. 前記インクジェット印刷装置が1種類以上の印刷画像を複数枚連続で印刷する連続印刷中に行われた前記不良ノズル特定処理部による処理の結果、不良ノズルの特定に至らなかった場合に、
    前記制御装置は、前記連続印刷の途中に割り込んでテストチャートを出力させる割り込み処理の制御を行う請求項7又は8に記載のインクジェット印刷システム。
  10. 前記割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、不良ノズルを特定するためのラインパターンを含んだ不良ノズル特定チャートであり、
    前記制御装置は、出力された前記不良ノズル特定チャートを前記画像読取装置によって読み取ることで得られる第3読取画像のデータを解析した結果を、前記割り込み処理によるテストチャート出力後に、前記連続印刷中の前記印刷画像の印刷処理に反映させる請求項9に記載のインクジェット印刷システム。
  11. 前記割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、前記連続印刷中に出力予定であった1種以上の印刷画像の画像内にテストチャートが組み込まれた合成画像によるチャートである請求項9から10のいずれか一項に記載のインクジェット印刷システム。
  12. 前記連続印刷中に出力予定であった1種以上の印刷画像のうちいずれか1つ以上のものに対し、第1画像処理を適用して第1画像処理済み画像データを生成する第1画像処理部と、
    割り込み出力用のテストチャートのデータに対し、第2画像処理を適用して第2画像処理済み画像データを生成する第2画像処理部と、
    前記第1画像処理済み画像データ及び前記第2画像処理済み画像データに対して画像合成処理を適用して合成画像データを生成する画像合成処理部と、
    を備える請求項11に記載のインクジェット印刷システム。
  13. 前記画像欠陥検知処理部によって検知された画像欠陥の検知情報に基づき、前記割り込み出力用のテストチャートのデータを生成するテストチャート生成部を備える請求項12に記載のインクジェット印刷システム。
  14. 前記第1画像処理の内容と前記第2画像処理の内容が異なる請求項12又は13に記載のインクジェット印刷システム。
  15. 前記割り込み処理によって出力されるテストチャートの少なくとも1つは、前記画像欠陥であるスジ欠陥を抑制する画像補正処理に用いる補正パラメータを調整するための調整用チャートであり、
    前記制御装置は、出力された前記調整用チャートを前記画像読取装置によって読み取ることで得られる第4読取画像のデータを解析した結果を、前記割り込み処理によるテストチャート出力後に、前記連続印刷中の前記印刷画像の印刷処理に反映させる請求項9から14のいずれか一項に記載のインクジェット印刷システム。
  16. 前記画像欠陥の原因となった不良ノズルの特定に成功した場合に、不良ノズル特定成功後の出力対象の前記印刷画像に対して適用する画質補正処理であって前記画像欠陥を抑制する第1画質補正処理と、
    前記画像欠陥の原因となった不良ノズルの特定に失敗した場合に、不良ノズル特定成功後の出力対象の前記印刷画像に対して適用する画質補正処理であって前記画像欠陥を抑制する第2画質補正処理と、のそれぞれの画質補正処理の処理内容が異なる請求項9から15のいずれか一項に記載のインクジェット印刷システム。
  17. シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと前記記録媒体の前記第1領域とは異なる領域である第2領域に前記インクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得工程と、
    前記不良ノズル検知用のパターンの前記読取画像である第1読取画像のデータを解析して、前記不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理工程と、
    前記不良ノズル検知処理工程によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を履歴情報保存部に保存する履歴情報保存工程と、
    前記印刷画像の前記読取画像である第2読取画像のデータを解析して、前記印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理工程と、
    前記画像欠陥検知処理工程によって検知された画像欠陥に関する情報と前記履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して前記画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理工程と、
    を含む画像検査方法。
  18. コンピュータに、
    シングルパス方式のインクジェット印刷装置を用いて記録媒体の第1領域に記録された不良ノズル検知用のパターンと前記記録媒体の前記第1領域とは異なる領域である第2領域に前記インクジェット印刷装置を用いて記録された印刷画像とを画像読取装置によって読み取ることで得られる読取画像のデータを取得する読取画像取得工程と、
    前記不良ノズル検知用のパターンの前記読取画像である第1読取画像のデータを解析して、前記不良ノズル検知用のパターンの記録に用いられたライン型のインクジェットヘッドにおける不良ノズルを検知する不良ノズル検知処理工程と、
    前記不良ノズル検知処理工程によって得られた不良ノズル検知結果の履歴を履歴情報保存部に保存する履歴情報保存工程と、
    前記印刷画像の前記読取画像である第2読取画像のデータを解析して、前記印刷画像の画像欠陥を検知する画像欠陥検知処理工程と、
    前記画像欠陥検知処理工程によって検知された画像欠陥に関する情報と前記履歴情報保存部に保存されている履歴情報とを照合して前記画像欠陥の原因となった不良ノズルを特定する不良ノズル特定処理工程と、
    を実行させるためのプログラム。
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