JP3931307B2 - 画像記録装置及び異常記録素子検出方法 - Google Patents

Description

本発明は画像記録装置及び異常記録素子検出方法に係り、特に被記録媒体上に画像を記録する画像記録装置の記録素子の状態を検出する技術に関する。

近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置は記録ヘッドに備えられた記録素子をデータに応じて駆動させ、該ノズルから吐出されるインクによって記録紙などの記録メディア上にデータを形成することができる。

記録ヘッドに備えられた記録素子に異常があると、本来形成されるはずのドットが形成されないドット欠落や、本来形成されるはずのドットと形状（大きさ）が異なるドットが形成されるドット異常、ドットが形成される位置がずれてしまうドット位置異常などが起こる。特に、記録メディアの印字可能幅に対応する長さの記録素子列（ノズル列）を有するフルライン型の記録ヘッドでは、特定の記録素子に異常が発生すると記録画像には記録メディアの搬送方向に沿ったすじむらが現れ、画像品質を著しく低下させてしまう。

インクジェット記録装置等の画像記録装置では、記録素子の異常を素早く検出して、記録素子の回復を実行したり、ドットの異常を補正したりすることで、画像品質が維持されている。

記録素子の異常検出には、記録メディア上に形成されたテストパターンをＣＣＤなどのセンサを用いて読み取り、この読取結果とテストパターンのデータとを比較して異常を判断する方法がある。

特許文献１に記載されたバーコード記録装置では、記録ヘッドによって記録されたテストパターンを記録ヘッドの下流側に設けられたスキャナーによって読み取り、この読み取り結果から不健全ノズルを特定して記録手段に記録しておき、この記録内容に基づいて画像内容を変更するように構成されている。

また、特許文献２に記載された記録装置では、記録ヘッドの吐出口から吐出されるインクを用いて記録用紙上に不吐出検出用パターンを記録し、その記録濃度をフォトセンサによって検出し、その検出結果から吐出不良となった吐出口を判定するように構成されている。

また、特許文献３に記載された画像記録方法及び装置及びその記録物及びその加工物では、シャトルスキャンによるマルチパス印字において、記録画像を読み取るセンサにて画像を読み取り、この読み取り結果と印字データとを比較して記録異常を検出し、検出後にマルチパスによる後続の走査や駆動周期などを変えて補完するように構成されている。
特開２００３−１４５７３４号公報 特開平６−２９７７２８号公報 特開平５−３０１４２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたバーコード記録装置及び、特許文献２に記載された記録装置では、ノズル、吐出孔の異常を検出するためのテストパターンが必要である。テストパターンを用いて記録素子の異常検出を行う場合、記録メディア上にテストパターンを形成する必要があり、記録メディアに無駄が生じてしまう。また、テストパターンの形成や読み取り及びその処理を行うために記録動作を停止しなければならず、生産効率が落ちてしまう。

また、特許文献３に記載された画像記録方法及び装置及びその記録物及びその加工物では、記録不良を特定すると、記録ヘッドの後続の走査で補うように構成されており、フルライン型の記録ヘッドによるシングルパス記録では記録不良の補正を実現することはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録画像と別に形成されるテストパターンを用いることなく記録素子の異常を検出可能な画像記録装置及び異常記録素子検出方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る画像記録装置は、被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出手段と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、前記抽出手段によって抽出された抽出領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、被記録媒体に記録される画像の画像情報に基づいて、該画像の中から読取手段による記録画像（実技画像）の読み取りに適した隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件（抽出条件）を満たす領域を抽出し、抽出された抽出領域の読取情報から該抽出領域に対応する記録素子の異常を判断するので、記録素子の異常を正確に検出することができ、また、信号処理、計算（演算）処理は高速化される。

所定の抽出条件には、記録密度（ドット密度）、記録率 (ドット被覆率）、ドット間距離（ドットエッジ間の距離）、ドットのサイズ、ドットの濃度、記録体（インクジェット記録装置におけるインクなど）の濃度、ドットのにじみなどのパラメータがあり、これらのパラメータにしきい値を設けて抽出条件を規定することができる。

読取手段によって画像を読み取る態様には、読み取った領域から抽出手段によって抽出された領域を選択する選択手段を備え、選択された領域を読み取るように構成してもよい。また、抽出手段によって抽出された抽出領域だけを読み取るように構成してもよい。

ここでいう画像とは、絵や写真だけでなく、文字、線画、ドットなどを含んだ広い意味での画像を示している。

画像情報には、画像を構成するドットの配置（位置、座標）、サイズなどを示すドットデータ（ドット配置データ）が含まれる。

被記録媒体は、記録手段によって記録を受ける媒体であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず様々な媒体を含み、記録媒体、記録メディア、印字媒体、被画像形成媒体などと呼ばれるものを含む。

記録手段には、インクやＬＥＤから照射される光によって被記録媒体上に画像記録を行う記録ヘッドを含んでいる。

読取手段の読取領域を設定する読取領域設定手段を備え、抽出手段によって抽出された領域を読取領域に設定し、該抽出領域の画像（ドット）を読み取る一方、他の領域の画像は読み取らないように読取手段を制御すると、読取効率（検出効率）を向上させることができる。

また、読取手段から得られる読取情報の一部又は全部を選択する読取情報選択手段を備え、画像の全領域 (又は一部の領域）の読取情報の中から抽出手段によって抽出された領域の読取情報を選択し、選択された読取情報に対して処理を施すように構成すると、読取情報の処理効率を向上させることができる。

読取手段には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子を配列させたラインセンサ（エリアセンサ）を用いるとよい。また、読取手段はカラー対応でもよいし、モノクロ対応でもよい。

また、前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明に係る画像記録装置は、被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更手段と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、前記画像情報変更手段によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、被記録媒体に記録される画像の画像情報に基づいて、該画像の中から読取手段による記録画像（実技画像）の読み取りに適したドット配置の条件を満たすように画像情報を変更し、該画像変更領域の読取情報から該画像変更領域に対応する記録素子の異常を判断するので、記録素子の異常の検出効率及び検出精度の向上が見込まれる。

また、前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明に係る画像記録装置は、被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出手段と、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から前記ドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更手段と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、前記抽出手段によって抽出された抽出領域の読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、或いは、前記画像情報変更手段によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、少なくとも何れか一方の方法によって記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の画像記録装置の一態様に係り、前記画像情報変更手段は、前記抽出領域以外の非抽出領域の画像を構成するドットを移動させて前記画像情報を変更することを特徴とする。

抽出手段によって抽出された抽出領域以外の非抽出領域内のドットを移動させて、記録画像の読み取りに適した抽出条件を満たすように画像情報が変更され、抽出手段では画像情報の変更によって新たに抽出条件を満たすようになった領域を抽出領域として（抽出領域を変更して）記録素子の異常を検出することができる。また、抽出領域が広くなり、異常検出を行う記録素子の数を増やすことができ、特定の記録素子に対して異常検出が行われないことを回避できる。

抽出領域の変更には、当初、抽出条件を満たす抽出領域が画像内に存在しない場合に、新たに抽出領域を新規追加する態様を含んでいてもよい。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４記載の画像記録装置の一態様に係り、前記画像情報変更手段は、前記抽出領域内にドットを追加して前記画像情報を変更することを特徴とする。

画像情報にないドットを追加することで、更に、異常検出を行う記録素子の数を増やすことや、狙った特定の記録素子の異常を検出することができる。

ドットの追加は、抽出領域で行ってもよいし、非抽出領域内のドットを移動させて抽出条件を満たすように画像情報が変更された領域で行ってもよい。

請求項６に記載の発明は、請求項２、３又は４記載の画像記録装置の一態様に係り、前記画像情報変更手段は、前記抽出領域内の画像を構成するドットを削除して前記画像情報を変更することを特徴とする。

ドットが密集している画像に相当する記録素子に対しても、異常検出が可能になる。

請求項７に記載の発明は、請求項３乃至６のうち何れか１項に記載の画像記録装置の一態様に係り、前記画像情報変更手段は、記録予定のない記録素子を用いてドットが形成されるように前記画像情報を変更することを特徴とする。

記録予定のない記録素子を用いてドットが形成されるので、このドットの読取情報に基づいて記録予定のないノズルの異常検出が可能になる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録素子の情報に基づいて異常検出を行う記録素子を選択する選択手段を備え、前記記録素子異常判断手段は、前記読取手段によって得られる読取情報のうち、前記選択手段によって選択された記録素子によって形成されるドットの読取情報に基づいて当該記録素子の異常を判断することを特徴とする。

記録素子の情報から異常検出を行う記録素子を選択し、選択された記録素子の異常検出を行うので、過去に異常が発生した記録素子など異常が起こりやすいと考えられる記録素子を優先して異常検出を行うことができ、検出効率の向上、記録素子の異常発生による装置の稼働率低下を抑制し得る。

記録素子の情報を予め記録しておく記録素子情報格納手段を備えてもよい。また、記録素子情報格納手段の記録内容を管理（更新）する記録情報管理手段を備えてもよい。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の画像記録装置の一態様に係り、前記ドット配置の条件は、前記画像の画像情報から隣り合うドットのエッジ間の距離が当該ドットの直径の１／２以上となる条件を含むことを特徴とする。

隣り合うドットのエッジ間の距離によってドットの配置条件（抽出条件）を規定することで、読取（検出）対象ドットを確実に読み取ることができ、読取精度の向上が見込まれる。

ドットの直径が異なるドットが隣り合う場合には、大きい方のドットの直径に基づいてドットの配置条件（抽出条件）を規定すると検出精度を落とさずに済む。また、小さい方のドットの直径に基づいてドットの配置条件（抽出条件）を規定すると検出効率を落とさずに済む。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の画像記録装置の一態様に係り、前記記録素子は、前記被記録媒体上に液滴を吐出させる吐出孔及び前記吐出孔から吐出させる液体を収容する液室、前記吐出孔と前記液室とを連通させる吐出側流路、前記液体を前記液室へ供給する供給側液流路を有し、前記記録手段は前記記録素子を備えた記録ヘッドを含むことを特徴とする。

記録ヘッドには、被記録媒体の全幅に対応する長さにわたって記録素子が並べられたフルライン型記録ヘッドや、被記録媒体の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたって記録素子が並べられた短尺ヘッドを被記録媒体の幅方向に走査させながら被記録媒体上に画像記録を行うシリアル型吐出ヘッド（シャトルスキャン型記録ヘッド）などがある。

また、フルライン型の記録ヘッドには、被記録媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の記録素子列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被記録媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項１１記載の発明に係る異常記録素子検出方法は、被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出工程と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、前記抽出工程によって抽出された抽出領域の前記読取工程から得られた読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、を含むことを特徴とする。

また、前記目的達成するために、請求項１２に記載の発明に係る異常記録素子検出方法は、被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更工程と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、前記画像情報変更工程によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取工程から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、を含むことを特徴とする。

また、前記目的達成するために、請求項１３に記載の発明に係る異常記録素子検出方法は、被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出工程と、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から前記ドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更工程と、前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、前記抽出工程によって抽出された抽出領域の読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、或いは、前記画像情報変更工程によって画像情報が変更された画像情報変更領域の読取情報基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、少なくとも何れか一方の方法によって記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、記録画像の画像情報から読取手段の画像読み取りに適した領域を抽出し、読取手段から得られる読取情報のうち、抽出領域の読取情報に基づいて記録素子の異常を判断するように構成したので、異常検出を行う記録素子に対応するドットを正確に読み取ることができると共に、読取情報の処理が高速化され、該画像情報を処理する処理手段の構成が簡易化され、正確且つ高速に、好ましい異常素子の検出を行うことができる。

抽出領域を抽出する代わりに、抽出領域の抽出条件に相当するドットの配置条件を満たすように画像情報を変更し、画像情報が変更された画像情報変更領域の画像に相当する画像を読み取り、記録素子の異常を判断してもよいし、抽出領域の抽出と画像情報の変更とを組み合わせてもよい。

以下、図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔本発明に係るインクジェット記録装置（画像記録装置）の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド（記録手段）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙 (被記録媒体）１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部（読取手段）２４と、印字済みの記録紙１６（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図５中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に記録紙１６の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される記録紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを記録紙搬送方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが（図３(a) 〜(c) 及び図４）、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、記録紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（即ち、１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や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印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字された画像を読み取り、各印字ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

本インクジェット記録装置１０の吐出異常検出では、画像データに基づいて画像の中から予め検出領域が抽出され、抽出された領域内の画像の読取結果から各ヘッド（各ヘッドが有するノズル）の吐出判定を行うように構成されている。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(b) 中の４−４線に沿う断面図）である。

記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出されるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が記録紙搬送方向と略直交する方向に記録紙（印字媒体）１６の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。

また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列された印字ヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

図４に示すように、各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。

圧力室５２の天面を構成している加圧板 (振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３は図３(b) に示すように、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。例えば、主走査方向にノズル列が１列配置されていてもよいし、副走査方向に複数のノズルを有する配置でもよい。

一般に、インクジェット記録装置では、印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべく不図示のキャップ（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０に前記キャップを当て、吸引ポンプ (不図示）で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク（不図示）へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

〔制御系の説明〕
図５はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部（駆動制御手段）８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。

メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

メモリ７４には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ７４は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバである。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成したドットデータをヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データがメモリ７４に記憶される。

メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０においてインク色ごとのドットデータ（画像情報）に変換される。即ち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。

なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

また、プリント制御部８０は、該ドットデータ（画像情報）に基づいて、隣り合うドット間の距離が所定の値以上となる条件を満たす特定濃度領域（ドットが孤立化している領域）を画像内から抽出する抽出部９２を備えている。

本インクジェット記録装置１０では、抽出部９２によって抽出された特定濃度領域が吐出異常検出の対象領域として設定され、印字検出部２４を用いて実技画像内の特定濃度領域の画像を構成するドットの読み取りが行われる。

また、プリント制御部８０に備えられた吐出異常判断部９４では、印字検出部２４から得られた読取情報 (読取結果）に基づいてノズル５１（ノズル５１と圧力室とを連通させる吐出側流路）、圧力室５２、供給口５４を含んだ供給側流路、駆動素子であるアクチュエータ５８などから構成される吐出素子（記録素子）の状態を検出する。

言い換えると、吐出異常判断部９４では、該ドットデータと読取情報を比較して当該吐出素子が吐出異常状態であるか否かを判断する。なお、吐出異常検出の詳細は後述する。

図６に示すように、印字検出部２４はラインセンサ２４Ａ及び光源２４Ｂを含むブロックであり、印字ヘッド５０から吐出されたインク滴によって記録紙１６に印字された画像 (ドット９６）に光源２４Ｂから光を照射させ、この反射光をセンサ部２４Ａで読み取り、所定の信号処理が施された後に印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる読取情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。

図６に示すラインセンサ２４Ａには、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、フォトトランジスタなどの受光素子（光電変換素子）が用いられる。また、光源２４Ｂには、ＬＥＤ、赤外線、ハロゲン、メタルハライド、蛍光など、センサ２４Ａに用いられる受光素子に合わせて様々な光源を適用可能である。

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態に係る本インクジェット記録装置１０に備えられた異常ノズル検出機能について詳説する。なお、本異常ノズル検出機能によって検出可能なノズル異常の種類には、ノズル５１が形成されるインク吐出面の汚れ、ノズル５１内部のインクの乾燥による増粘、アクチュエータ５８の破損及び動作不良、アクチュエータ５８へ駆動信号を伝送する配線の断線や駆動回路の素子異常などの電気不良、吐出素子内への異物や気泡の混入、吐出素子内のインクの変質などがある。

図７は、印字ヘッド５０から吐出されるインクによって記録紙１６上に形成された画像１００を示している。この画像１００には、隣り合うドットのエッジの間隔がドット径の１／２未満である高濃度領域１０２（斜線格子で図示）と、隣り合うドットのエッジの間隔がドット径の１／２以上であり、隣り合うドットが互いに干渉しないように孤立化して配置されている低濃度領域１０４（斜線で図示）と、から構成され、更に、低濃度領域１０４は隣り合うドットのエッジの間隔がドット径よりも大きい (即ち、ドットがまばらに配置されている）極低濃度領域１０６（点ハッチで図示）を有している。

図７中、破線で示した符号２４は図１及び図２に示した印字検出部であり、符号５０は図２及び図３に示した印字ヘッドである。また、矢印線で示した方向は記録紙搬送方向を示している。なお、本明細書において低濃度領域１０４とは、特に断らない限り低濃度領域１０４と極低濃度領域１０６とを合わせた領域を示すこととする。

図８は、図７に示す低濃度領域１０４内に存在する隣り合う３つのドット１１０、１１２、１１４を示している。各ドットの直径（ドット径）Ｄは同一であり、ドット１１０とドット１１２とのドットエッジ間の距離Ａ1 、ドット１１２とドット１１４とのドットエッジ間の距離Ａ2 、ドット１１０とドット１１４とのドットエッジ間の距離Ａ3 はそれぞれ、Ａ1 ＞Ｄ／２、Ａ2 ＞Ｄ／２、Ａ3 ＞Ｄ／２の関係を満たしている。

図５に示したプリント制御部８０では、システムコントローラ７２から送出される画像データからドットデータを生成すると、図８に示すように、抽出部９２によって該ドットデータに基づいて隣り合うドットの間隔Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 がドット径Ｄの１／２より大きくなる条件を満たす低濃度領域１０４を抽出し、この低濃度領域１０４が吐出異常検出領域として設定される。

印字検出部２４では、図７に示した画像１００の読み取りを行い、読取情報の中から低濃度領域１０４の読取情報を選択的に取得する。吐出異常判断部９４では、このようにして得られた低濃度領域１０４の読取情報と低濃度領域１０４のドットデータとを比較して低濃度領域１０４に対応したノズルの吐出異常を判断する。

低濃度領域１０４の読取情報を選択的に取得する態様には、印字検出部２４のうち検出領域に対応するセンサのみを動作させて読み取りを行う態様や、印字検出部２４の全センサ（有効なセンサ）を動作させて読み取りを行い、低濃度領域１０４に対応するセンサからだけ検出信号を取得する態様などがあり、何れの態様を用いてもよいし、これ以外の態様を用いてもよい。

なお、低濃度領域１０４のみを読み取るように印字検出部２４を制御してもよい。

また、ドット１１０の直径がＤ’（但し、Ｄ＞Ｄ’）となるように、隣り合うドットのドット径が異なる場合には、低濃度領域１０４を判断するドットエッジ間の距離はＤ／２としてもよいし、Ｄ’／２としてもよい。但し、このドットエッジ間の距離は２つのドットのうち小さい方のドット径Ｄ’から算出されるＤ’／２とすると検出効率を落とさずに済み、好ましい。

このようにして、画像１００の中からドットの読み取りに適した低濃度領域１０４を抽出し、抽出された低濃度領域１０４内のドットの読取情報を選択的に取得することで、読取情報の処理を高速化することができ、また、読取情報の処理回路（処理部）の構成を簡易化することができる。

また、ここでいう隣り合うドットには異なる色のインクによって形成されるドットを含んでいる。即ち、ドット１１０はマゼンダ（Ｍ）インクによって形成されるドット、ドット１１２はシアン（Ｃ）インクによって形成されるドットである場合、これらがドット径の１／２の間隔となる領域を低濃度領域１０４として抽出すると、異なる色のインクによって形成されるドット間の干渉を回避して、より正確なドットの読み取りが可能になる。

更に、隣り合うドットに異なる色のドットを含め、色を区別せずにドットを読み取るように構成すると、印字検出部２４のセンサ部２４ＡはＲＧＢ（カラー）に対応したセンサではなくモノクロ対応のセンサを用いることができ、検出システムの構成及び読取情報の処理を簡易化することができる。

ここで、印字検出部２４が有するセンサ部２４Ａの読取性能について説明する。

本インクジェット記録装置１０では、各ドットの直径Ｄはインク吐出量２plの場合２５μm 〜３０μm となる。このようなドットを形成する場合、各ドットには２μm 〜３μm 程度の位置ずれが起こり得る。

例えば、各ドットがそれぞれ近づく方向に３μm の位置ずれを生じて、理想的に形成されたドットの間隔よりも６μm 近づいて形成される場合にも、この誤差の最大値６μm に２倍のマージンを見込んで、隣り合うドットのドットエッジ間の距離を１２μm （即ち、ドット径の略１／２）として配置すれば、打滴のばらつきが起きても隣り合うドットが重ならずに、それぞれを正確に読み取ることが可能である。

図９には、直径２５μm 、ドットエッジ間の距離２５μm の黒色インクによるドットが５つ並べられたドット列の中から１つのドットが欠落しているドット列を、１６００dpi の解像度を持ったＲＧＢセンサ（ラインセンサ）を有するセンサ部２４Ａを用いて読み取りを行った読取結果を示す。

図９中、横軸はセンサの画素（画素間ピッチは１５．８μm ）を示し、たて軸は検出光量（検出信号の値）を示している。また、各画素の検出光量値を結んだ曲線（検出光量曲線）１２０はＲセンサの検出光量、曲線１２２はＧセンサの検出光量、曲線１２４はＢセンサの検出光量を表し、検出光量は８ビットデータ（０〜２５５のデータ）で表されて、ドットから離れた画素では検出光量の値はほぼ２５５となり、ドットに近くなると検出光量が減少する傾向にある。

検出光量曲線１２０、１２２、１２４の極小値に対応する画素がドットを検出している画素を示している。但し、センサの検出誤差、センサの画素間ピッチ、ドットエッジ間の距離を考慮すると、検出光量曲線１２０、１２２、１２４の極小値に対応する画素の隣接画素の少なくとも何れか一方がドットを検出している画素に含まれている。

本例では、画素Ｐ7 及び画素Ｐ8 の検出領域、画素Ｐ11及び画素Ｐ12の検出領域、画素Ｐ14及び画素Ｐ15の検出領域、画素Ｐ17及び画素Ｐ18の検出領域、画素Ｐ21及び画素Ｐ22の検出領域には、ドットデータ上でドットが配置されている。

図９に示すように、画素Ｐ7 及び画素Ｐ8 の検出領域、画素Ｐ14及び画素Ｐ15の検出領域、画素Ｐ17及び画素Ｐ18の検出領域、画素Ｐ21及び画素Ｐ22の検出領域では、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の各検出光量曲線が極小値となる画素或いは極小値となる画素に隣接する画素となっておりドットが検出されていることが分かる。

一方、画素Ｐ11及び画素Ｐ12では、検出光量曲線１２０、１２２、１２４が極大値となっており、ドットが検出されていないことが分かる。このように、印字検出部２４のセンサ部２４Ａの解像度を１６００dpi とすると、直径２５μm のドットがドットエッジ間の距離２５μm で配列されたドット列における１ドットを正確に読み取ることが可能である。

なお、図９に示した印字検出部２４の解像度はあくまでも一例であり、印字検出部２４の解像度は検出対象となるドット径、検出対象ドットと隣り合うドット間の距離などによって決められる。

図１０は、上述した吐出異常検出の制御の流れを示したフローチャートである。

図１０に示すように、吐出異常検出制御が開始されると（ステップＳ１０）、図５のシステムコントローラ７２からプリント制御部８０へ印字データ（画像データ）が送られ (図１０のステップＳ１２）、プリント制御部８０では記録紙１６（記録媒体）上のドット配置データ（ドットデータ）が生成される（ステップＳ１４）。

このドットデータから隣り合うドットのドットエッジ間の距離が、予め設定されたしきい値（ドット径の１／２）以上である条件を満たすか否か（隣り合うドットのエッジ間距離がしきい値以上の領域が存在するか）が判断される（ステップＳ１６）。

即ち、ステップＳ１６では、ドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上という抽出条件に基づいて、ドットデータから領域の抽出が行われる。

前記抽出条件を満たす領域がない場合には（ＮＯ判定）、画像の読み取り (吐出異常検出）が行われずに（ステップＳ１８）、本吐出異常制御が終了される（ステップＳ２４）。

一方、ステップＳ１６において、前記抽出条件を満たす領域がある場合には（ＹＥＳ判定）、抽出領域（抽出範囲）が決定され（ステップＳ１９）、この抽出領域が吐出異常検出領域に設定され、印字検出部２４によって画像の読み取りが行われた後に、読取結果（読取情報）の中から抽出領域の読取情報が得られる（ステップＳ２０）。この抽出領域の読取情報は、所定の信号処理を施された後に、図５に示した吐出異常判断部９４で各ノズルの状態が検出され（図１０のステップＳ２２）、本吐出異常検出の制御は終了される（ステップＳ２４）。

ここで、ステップＳ２２において吐出異常と判断されたノズルの処理の一例を示す。吐出異常と判断されたノズル（吐出異常ノズル）では、駆動が停止され、該吐出異常ノズルの隣接ノズルにて吐出異常ノズルの補正吐出を行うように制御される。

隣接ノズルによる補正吐出には、吐出回数を増やしてドットサイズを所定のサイズより大きくする態様や、隣接ノズルから吐出されるインクの吐出量を増やして所定のサイズより大きくする態様があり、これらの補正吐出によって特定のノズルの吐出異常に起因するすじやむらの発生を抑えることができる。

また、吐出異常が発生したノズルが使用された可能性のあるプリントを仕分けて、画像品質の劣化したプリントを排除し、また、印字インターバルでは、吐出異常ノズルを対象として予備吐出、吸引などのメンテナンス動作 (回復動作）を実行し、吐出異常ノズルの回復を図るように制御される。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、画像から生成されるドットデータに基づいて、当該画像の中から低濃度領域１０４を抽出し、印字検出部２４から得られる読取情報の中から低濃度領域１０４の読取情報を選択的に取得し、低濃度領域１０４の読取情報から低濃度領域１０４に対応するノズルの吐出異常を判断するように構成されるので、隣り合うドットや他色のドットとの干渉を回避して、好ましいドットの読み取りが可能であり、正確に吐出異常ノズルを判断することができる。また、低濃度領域１０４の読取情報を選択的に取得するので、読取情報の処理を高速化でき、また、処理回路（データ処理手段）の構成を簡略化することができる。

なお、同一画像の複数枚プリントが行われる際には、特定のノズルしか吐出異常検出が行われず、また、特定のノズル使用頻度が低くなり吐出異常の原因となり得るので、数枚ごとに画像を回転 (例えば、上下反転）させるように制御して、ノズルの検出頻度及び使用頻度を分散させる態様が好ましい。

〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。

本実施形態に係る吐出異常検出では、上述した第１実施形態において、ドットエッジ間の距離がドット径の１／２未満である高濃度領域１０２を構成するドットの一部又は全部を移動させてドットのエッジ間の距離がドット径の１／２以上の条件を満たすようになる場合（高濃度領域の一部又は全部を低濃度領域に変更することができる場合）には、専用の画像処理テーブルを用いて隣り合うドットのエッジ間の距離がドット径の１／２以上になるようにドット配置が変更され、新たに低濃度領域となった領域（低濃度領域に変更された領域）に対応するノズルの吐出異常が判断される。

なお、ドットの移動に代わりドットを削除してもよいし、ドットの移動とドットの削除を併用してもよい。

即ち、図１１(a) に示すように、同一の直径Ｄを有し、外縁部（エッジ）が接する（ドットのエッジ間の距離がほぼゼロの）位置関係を有する３つのドット２０２、２０４、２０６は、上述した第１実施形態ではドットエッジ間の距離がドット径の１／２以下となる高濃度領域１０２であり、吐出異常検出領域外とされる。

しかしながら、本実施形態では、図１１(a) に示す３つのドット２０２、２０４、２０６のうち一部又は全部を移動させることで、図１１(b) に示すように、それぞれのドットエッジ間の距離Ａ11、Ａ12、Ａ13が、Ａ11＞Ｄ／２、Ａ12＞Ｄ／２、Ａ13＞Ｄ／２の条件を満たすようにドット配置が変更可能であるか否かが判断され、ドット配置が変更可能である場合には、図１１(a) に示すほぼ接するように配置された３つのドットを、図１１(b) に示すドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上となるように、ドット配置が変更される。同様に、ドット２１０、２１２、２１４及びドット２２０、２２２、２２４にも図１１(a) に示すドット配置から図１１(b) に示すドット配置へ変更される。

また、ドット配置を変更することで距離が近くなるドットについてもドットエッジ間の距離を考慮する必要がある。即ち、ドット２０２とドット２１４との距離Ａ31、ドット２１４とドット２２２との距離Ａ32、ドット２０２とドット２２２との距離Ａ33もＤ／２以上になるように、各ドットエッジ間の距離が決められる。なお、図１１(b) に示す各ドットのドットエッジ間の距離は同一距離でもよいし、異なる距離でもよい。

ここで、ドット配置の変更と使用ノズルの関係について説明する。図１２(a) 、(b) は、印字ヘッド５０内のノズル５１と図１１(a) 、(b) に示したドットとの関係を示す図である。なお、図を簡略化するために、図１２(a) 、(b) に示す印字ヘッド５０は記録紙１６の幅方向に沿って所定のノズル間ピッチ（図３に示すノズル間ピッチＰ）で並べられた１列のノズル列を有するものとする。また、便宜上、図１２(a) 、(b) に示すノズル５１は同図の上からノズル５１-1、５１-2、…、ノズル５１-8とする。

図１１(a) に示すドット２０２はノズル５１-6から吐出されるインクによって形成され、ドット２０４、２０６はノズル５１-7から吐出されるインクによって形成されるようにドットとノズルとの関係が決められている。

図１１（ａ）に示すドット配置から図１１(b) に示すドット配置へ変更すると、ドット２０２を形成するインクを吐出するノズルがノズル５１-6からノズル５１-5へ変更され、同様に、ドット２１０及び２２０を形成するインクを吐出するノズルがノズル５１-2からノズル５１-1へ変更される。なお、ドット配置の変更に伴い、打滴タイミングも適宜変更される。

上述したようにドット配置を変更して、新たに吐出異常検出領域を増やすことで被検出ノズル数を増やすことができ、更に、ドット配置の変更に対応して使用予定のないノズルを使用することで、使用予定のないノズルの吐出異常検出が可能になる。

本実施形態では、図７に示した高濃度領域１０２に対してドット配置変更可否を判断したが、もちろん、第１実施形態に示す低濃度領域１０４に対してのドット配置を変更する画像処理テーブルを適用し、使用予定のないノズルを使用してドットを形成するようにドット配置を変更してもよい。

なお、画像品質への影響を考慮すると、ドット配置を変更する領域は、主要被写体の画像位置から外れる領域や画像の先端部近傍及び画像の後端部近傍を優先的に選択する態様が好ましい。また、ドット配置変更に伴うドットの移動量の最大値を予め設定しておくことが好ましい。このドット移動量の最大値は画像の内容に応じて複数設けてもよい。

一方、ドット配置を変更することで画像品質に影響を与えないように、単位面積あたりのドット被覆率（単位面積あたりのドット占有面積、単位面積あたりのドット数）が小さく、ドット配置を変更する余裕がある低密度領域１０４を予めドットデータから求めておき、この低密度領域１０４を対象としてドット配置を変更するように制御する態様が好ましい。

低密度領域は、単位面積あたりのドット被覆率が５０％以下の領域としてもよいし、ドット被覆率に代わり、ドットデータから得ることができる記録密度など他のパラメータを適用してもよい。なお、本例では画像密度は２４００dpi であり、前記単位面積には１００画素×１００画素が適用される。

ここで、図１３にはドット配置の変更処理を実行する処理ブロック（ドット配置変更処理部）の構成を示す。

図１３に示すように、オリジナルのドットデータ３００に基づいて、図５に示した抽出部９２では、ドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上となる条件を満たす領域を抽出すると共に、ドットエッジ間の距離がドット径の１／２未満となる領域について、ドット配置を変更して各ドットのドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上の条件を満たすようにドットの移動が可能な領域が抽出される。

このドットの移動が可能な領域では、画像処理テーブル設定部３０４によって設定された画像処理テーブルを用いて各ドットのドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上になるようにドット配置が変更され、配置変更ドットを含むドットデータ３０６が生成される。

なお、ドット配置の変更処理を行う画像処理テーブルを予め複数備えて画像処理テーブル記録部３０８に記録しておき、オリジナルドットデータや抽出された低密度領域に適した画像処理テーブルを読み出すように構成してもよい。

図１４は、本実施形態に係る吐出異常検出制御の流れを示すフローチャートである。図１４中、図１０と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態に係る吐出異常検出制御では、図１０に示すステップＳ１８に代わり、図５、図１３に示す抽出部９２において、ドットエッジ間の距離がステップＳ１６の抽出条件（ドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上）を満たすように、ドット配置の変更が可能か否かを判断し（ステップＳ１００）、ドット配置を変更しても前記抽出条件を満たさない（ドット配置変更不可能な）場合（ＮＯ判定）、吐出異常検出は行われず（ステップＳ１０２）、本吐出異常検出制御が終了される（ステップＳ２４）。

一方、ステップＳ１００において、ドット配置を変更すると前記抽出条件を満たす、ドット配置が変更可能な場合（ＹＥＳ判定）、図１３に示した画像処理テーブル設定部３０４によって設定される画像処理テーブルを用いて、ドットデータ上でドット配置の変更処理が施されたドットデータが生成され（ステップＳ１０４）、このドット配置の変更処理が施されたドットデータに基づいて抽出領域（抽出範囲）が決定され（ステップＳ１０５）、この抽出領域を吐出異常検出領域として、吐出異常検出が実行される。（ステップＳ１０６）。

その後、ステップＳ２２に進み、ステップＳ１０６において得られた読取情報は、所定の信号処理を施された後に、図５に示した吐出異常判断部９４で各ノズルの状態が判定され、本吐出異常検出制御は終了される（ステップＳ２４）。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、ドットを移動させることで抽出条件（ドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上）を満たすようにドット配置を変更できる領域では、専用の画像処理テーブルを用いてドット配置が変更されるので、ドットエッジ間の距離がドット径の１／２未満となる領域でもドット配置を変更することで当該領域に対応したノズルの吐出異常検出を実行することができる。

また、ドット配置を変更させる際に、使用予定のないノズルを使用するように制御すると、使用予定のないノズルの吐出異常検出を行うことができて好ましい。

〔第３実施形態〕
次に、図１５(a) 、(b) を用いて、本発明に係る第３実施形態を説明する。

図１５(a) は、図７に示す低濃度領域１０４に３つのドット４００、４０２、４０４が配置されている状態を示し、図１５(b) は、図１５(a) に示した低濃度領域１０４内の目立たない位置（画像への影響が極めて少ない範囲）に検出用ドット４０６を配置した状態を示している。

検出用ドット４０６は、ドット４００、４０２、４０４との距離がドット径の１／２以上となるように配置されている。

このようにして、低濃度領域１０４の目立たない位置に検出用ドット４０６を形成させると、１つの画像内で吐出異常検出を行うノズルの数を増やすことができる。なお、画像及びドットの読み取りに影響しない範囲で検出用ドット４０６を複数追加してもよい。

また、検出用ドット４０６の大きさはその画像内（又は、検出用ドットが追加された領域内）にある最小サイズのドットと同じサイズにすることが好ましい。更に、検出用ドット４０６には何れの色のインクを用いてもよい。

なお、本実施形態と上述した第２実施形態とを組み合わせて、図７に示す低濃度領域１０４に検出用ドット４０６を追加できるようにドットデータを変更する態様も可能である。

〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る第４実施形態について説明する。本例における吐出異常検出では、各ノズルの検出履歴データ、吐出履歴データ（ノズルの使用履歴データ、ノズル休止時間データ等）から検出対象ノズルが選択される。

図１６は、本例の吐出異常検出を行うブロック（吐出異常検出部）の構成を示すブロック図である。図１６に示すように、オリジナルドットデータ４２０は、各ノズルの吐出異常検出履歴データや吐出履歴データが記録されているデータ記録部（記録素子情報格納手段）４２２に記録されているデータに基づいて設定された検出ドット選定フィルタ４２４を用いて、検出ドットを含むドットデータ４２６に変換される。

複数の検出ドット選定フィルタを予め準備しておき、これらを検出ドット選定フィルタ記録部に記録し、吐出履歴データ等に応じて検出ドット選定フィルタを選択するように構成してもよい。

データ記録部４２２には、上述した検出履歴データ、ノズル使用履歴、ノズルの休止履歴の他に、各ノズルの故障履歴（吐出異常発生履歴）各ノズルのローカリティなどを記録してもよい。

また、データ記録部４２２は、図５に示したメモリ７４や画像バッファメモリ８２など他のメモリ（記録手段）と兼用してもよい。データ記録部４２２に記録されるデータは、電源オン時や１つの画像の記録終了時など、所定のタイミングで更新されることが好ましい。

図１７は、本実施形態に係る吐出異常検出制御の流れを示すフローチャートである。なお、図１７中、図１０及び図１４と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１７に示すように、吐出異常検出制御が開始され、（ステップＳ１０）、ステップＳ１２、ステップＳ１４によってドットデータが生成される。一方、図１６に示したデータ記録手段４２２に記録されている検出履歴データ、吐出履歴データ等が参照され（図１７のステップＳ１００）、検出対象となる被検出ノズルが選定される（ステップＳ１０２）。

生成されたドットデータに基づいて、ステップＳ１０２で選定された被検出ノズルが画像印字に用いられるノズルに含まれるか否かが判断され（ステップＳ１０４）、被検出ノズルが画像印字に使用するノズルに含まれる場合には（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１６に進む。

一方、ステップＳ１０４において被検出ノズルが画像印字に使用するノズルに含まれない場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ１６の抽出条件に基づいて、被検出ノズルに対応するドット（被検出ドット）の位置にドット（例えば、図１５に示す符号４０６）を追加することができるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。

ステップＳ１１０において、被検出ドットの位置にドットを追加できないと判断されると（ＮＯ判定）、ステップＳ１２０に進み、ステップＳ１６の抽出条件に基づいて、被検出ノズルの近隣ノズルに対応するドットを被検出ドットの位置に移動可能であるか否かが判断される。

ステップＳ１２０において、被検出ノズルの近隣ノズルに対応するドットを被検出ドットの位置に移動可能でないと判断されると（ＮＯ判定）、被検出ノズルに対応するドットは吐出異常検出領域に設定されず、このドットの読み取りが行われず、ステップＳ２４に進み、本吐出異常検出制御は終了される。

一方、ステップＳ１２０において、被検出ノズルの近隣ノズルに対応するドットを被検出ドットの位置に移動可能であると判断されると（ＹＥＳ判定）、ドットデータ上でドットの移動処理が施され（ステップＳ１２４）、ステップＳ１６に進む。

また、ステップＳ１１０において、被検出ドットの位置にドットを追加できると判断されると（ＹＥＳ判定）、ドットデータ上で被検出ドットの追加処理が施され（ステップＳ１１２）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、オリジナルのドットデータ及びドットの移動処理及び追加処理が施されて生成されたドットデータに基づいて、抽出条件（被検出ドットと隣り合うドットとのドットエッジ間の距離がドット径の１／２以上）を満たすか否かが判断され、前記条件を満たさない場合（ＮＯ判定）、被検出ドット周辺のドット配置を変更して前記条件を満たすか否かが判断される（ステップＳ１３０）。

なお、ステップＳ１１２及びステップＳ１２４において、ドットの追加処理、移動処理が施された後に生成されたドットデータは、ステップＳ１６の抽出条件を満たすようにドットデータが形成されている。

ステップＳ１３０において、前記条件を満たさない場合（ＮＯ判定）、吐出異常検出が行われずに（ステップＳ１３２）、ステップＳ２４に進み、本吐出異常検出制御は終了される。

一方、ステップＳ１３０において、前記抽出条件を満たす場合（ＹＥＳ判定）、ドット配置の変更処理が反映されたドットデータが生成され（ステップＳ１３４）ステップＳ２０に進み、被検出ドットの読み取り、読取情報に基づいた被検出ノズルの状態判定が行われ（ステップＳ２４）、ステップＳ２４進み、本吐出異常制御は終了される。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、検出対象ノズルをノズルの使用履歴などのノズル情報から選択し、選択されたノズルの吐出異常検出を行うように制御されるので、異常の起こりやすいノズルを効率的に検出できる。

本実施形態では、印字ヘッドに備えられたノズルから吐出されるインクによって記録メディア上に画像を記録するインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、ＬＥＤなどノズル以外の記録素子を備えた画像記録装置（ＬＥＤ電子写真プリンタ等）に広く適用可能である。

本発明の実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の基本構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 印字ヘッドの有するインク室ユニットの詳細構造を示す図 本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 印字検出部の詳細構成を示す要部構成図 低濃度領域を説明する概念図 図７に示す低濃度領域内のドット配置を説明する図 印字検出部の分解能を説明する図 第１実施形態に係る吐出異常検出の制御の流れを示すフローチャート 第２実施形態に係る吐出異常検出のドット配置変更の概念を説明する図 第２実施形態に係る吐出異常検出のノズル変更の概念を説明する図 第２実施形態に係るドット配置変更処理部の構成を説明する要部ブロック図 第２実施形態に係る吐出異常検出の制御の流れを示すフローチャート 第３実施形態に係る吐出異常検出のドット追加の概念を説明する図 第４実施形態に係る吐出異常検出部の構成を説明する要部ブロック図 第４実施形態に係る吐出異常検出の制御の流れを示すフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、２４，２４Ａ，２４Ｂ…印字検出部、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、７２…システムコントローラ、７４…メモリ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、９０…プログラム格納部、９２…抽出部、９４…吐出異常判断部、１０４…低濃度領域、３０４…画像処理テーブル設定部、４２４…検出ドット選定フィルタ

Claims (13)

1. 被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、
   前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出手段と、
   前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、
   前記抽出手段によって抽出された抽出領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、
   前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更手段と、
   前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、
   前記画像情報変更手段によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
3. 被記録媒体に画像の記録を行う記録素子を有する記録手段と、
   前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出手段と、
   前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から前記ドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更手段と、
   前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取手段と、
   前記抽出手段によって抽出された抽出領域の読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、或いは、前記画像情報変更手段によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取手段から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、少なくとも何れか一方の方法によって記録素子の異常を判断する記録素子異常判断手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
4. 前記画像情報変更手段は、前記抽出領域以外の非抽出領域の画像を構成するドットを移動させて前記画像情報を変更することを特徴とする請求項３記載の画像記録装置。
5. 前記画像情報変更手段は、前記抽出領域内にドットを追加して前記画像情報を変更することを特徴とする請求項３又は４記載の画像記録装置。
6. 前記画像情報変更手段は、前記抽出領域内の画像を構成するドットを削除して前記画像情報を変更することを特徴とする請求項２、３又は４記載の画像記録装置。
7. 前記画像情報変更手段は、記録予定のない記録素子を用いてドットが形成されるように前記画像情報を変更することを特徴とする請求項３乃至６のうち何れか１項に記載の画像記録装置。
8. 前記記録素子の情報に基づいて異常検出を行う記録素子を選択する選択手段を備え、
   前記記録素子異常判断手段は、前記読取手段によって得られる読取情報のうち、前記選択手段によって選択された記録素子によって形成されるドットの読取情報に基づいて当該記録素子の異常を判断することを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の画像記録装置。
9. 前記ドット配置の条件は、前記画像の画像情報から隣り合うドットのエッジ間の距離が当該ドットの直径の１／２以上となる条件を含むことを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の画像記録装置。
10. 前記記録素子は、前記被記録媒体上に液滴を吐出させる吐出孔及び前記吐出孔から吐出させる液体を収容する液室、前記吐出孔と前記液室とを連通させる吐出側流路、前記液体を前記液室へ供給する供給側液流路を有し、
    前記記録手段は前記記録素子を備えた記録ヘッドを含むことを特徴とする請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の画像記録装置。
11. 被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、
    前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出工程と、
    前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、
    前記抽出工程によって抽出された抽出領域の前記読取工程から得られた読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、
    を含むことを特徴とする異常記録素子検出方法。
12. 被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、
    前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更工程と、
    前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、
    前記画像情報変更工程によって画像情報が変更された画像情報変更領域の前記読取工程から得られた読取情報に基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、
    を含むことを特徴とする異常記録素子検出方法。
13. 被記録媒体上に画像記録を行う記録素子を有する記録手段を備えた画像記録装置の異常記録素子検出方法であって、
    前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から隣り合うドットが互いに孤立化して配置されるドット配置の条件を満たす領域を抽出する抽出工程と、
    前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報から前記ドット配置の条件を満たすように、前記記録手段によって前記被記録媒体上に記録される画像の画像情報を変更する画像情報変更工程と、
    前記被記録媒体上に記録された画像を読み取る読取工程と、
    前記抽出工程によって抽出された抽出領域の読取情報に基づいて前記抽出領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、或いは、前記画像情報変更工程によって画像情報が変更された画像情報変更領域の読取情報基づいて前記画像情報変更領域の画像に対応する記録素子の異常を判断するか、少なくとも何れか一方の方法によって記録素子の異常を判断する記録素子異常判断工程と、
    を含むことを特徴とする異常記録素子検出方法。

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