JP5916531B2 - 画像記録装置、吐出不良検出方法、テストチャートの作成方法及びテストチャートデータ生成プログラム - Google Patents
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Description
不良ノズルの判定を、基準画像データと読取画像データとの画素を比較することにより実施するが、CMYKのインクを用いるプリンタの場合、混色した色ではどの色(何色のノズル)で不具合が発生したかの検知処理が必要になる。例えばグレー色で基準画像との差があった場合、基準画像データと読取画像データとで差があることがわかるが、どの色で発生しているかを判定する複雑な色判定処理が必要になる。
シングルパス方式のインクジェット記録装置において広幅で高速印字を行う場合、紙送り方向の読取解像度を低く設定したとしても、画像領域全般にわたって実画像で吐出不良検出処理を実施することは困難である。
上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、液体を吐出する複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、複数のノズルから液体を吐出させて記録媒体上に記録を行う制御手段と、記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得手段と、画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成手段と、テストチャートデータに基づいて、制御手段により記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録手段と、記録されたテストチャートの読取データを取得する読取画像取得手段と、テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出手段と、を備え、データ取得手段は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、テストチャートデータ生成手段は、第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成する。
上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、液体を吐出する複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、複数のノズルから液体を吐出させて記録媒体上に記録を行う制御手段と、記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得手段と、画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成手段と、テストチャートデータに基づいて、制御手段により記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録手段と、記録されたテストチャートの読取データを取得する読取画像取得手段と、テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出手段とを備えた。
図1は、本実施形態に係る画像記録装置の構成を示すブロック図である。この画像記録装置10は、入力インターフェース12、CMS部13、テストチャート作成部14、ガンマ変換部16、ハーフトーン処理部18、ヘッドユニット20、搬送部22、画像読取部24、不良ノズル検出部26、及びマシーンコントロールユニット28等から構成される。
〔テストチャートの作成処理〕
図2は、テストチャート作成部14の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、テストチャート作成部14は、頻度算出部51、パッチ濃度算出部52、スムージング処理部53、マージ処理部54等を備えている。各部の動作については、後述する。
図8は、不良ノズル検出部26の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、不良ノズル検出部26(不良検出手段の一例)は、積算平均部61、視覚特性フィルタ部62、比較部63、ノズル位置特定部64等を備えている。各部の動作については、後述する。
(式2)p={x-Index_Nozzle(k1-1)}/{Index_Nozzle(k1)-Index_Nozzle(k1-1)}
で表すとすると、ノズル解像度変換後の基準データは、
(式3)Img_mod2(x,n)=Img_scan(Index_CCD(p,1),n)
となる。ここで、Index_CCD(p,n)は、pが整数ではなく実数で扱う場合には、pの前後の整数値から補間して求めることができる。
(式4)Index_CCD(k,n) = {n× Index_CCD(p,1)}+{(1-n)× Index_CCD(p,N)}
を用いて、ノズル並び方向の途中のn列目のマーク読取画素番号Index_CCD(k,n)を設定することができる。
次に、図13(a)に示す画像データ41が、画像記録装置10に出力用画像データとして入力された場合について、図3のフローチャートを用いて説明する。
<インクジェット記録装置の構成例>
次に、図1で説明した画像記録装置10の更なる具体的な例として、インクジェット記録装置の構成例について説明する。
給紙部112は、記録媒体124を処理液付与部114に供給する機構である。給紙部112には、枚葉紙である記録媒体124が積層されている。給紙部112の給紙トレイ150から記録媒体124が一枚ずつ処理液付与部114に給紙される。ここでは記録媒体124として、枚葉紙(カット紙)を用いるが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
処理液付与部114は、記録媒体124の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部116で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部116は、描画ドラム170、用紙抑えローラ174、及びインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yを備えている。描画ドラム170は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)171を備える。
乾燥部118は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。乾燥ドラム176は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)177を備え、この保持手段177によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
定着部120は、定着ドラム184、ハロゲンヒータ186、定着ローラ188、及びインラインセンサ190で構成される。定着ドラム184は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)185を備え、この保持手段185によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
定着部120に続いて排紙部122が設けられている。排紙部122は、排出トレイ192を備えており、この排出トレイ192と定着部120の定着ドラム184との間に、これらに対接するように渡し胴194、搬送ベルト196、張架ローラ198が設けられている。記録媒体124は、渡し胴194により搬送ベルト196に送られ、排出トレイ192に排出される。搬送ベルト196による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体124は無端状の搬送ベルト196間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト196の回転によって排出トレイ192の上方に運ばれてくる。
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド172M、172K、172C、172Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号250によってヘッドを示すものとする。
図21は、インクジェット記録装置100のシステム構成を示すブロック図である。図21に示すように、インクジェット記録装置100は、通信インターフェース270、システムコントローラ272、画像メモリ274、ROM275、モータドライバ276、ヒータドライバ278、プリント制御部280、画像バッファメモリ282、ヘッドドライバ284等を備えている。
上記実施形態では、記録媒体124に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式(直接記録方式)のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像(一次画像)を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型の画像形成装置についても本発明を適用することができる。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体(被描画媒体)に対してヘッドを移動させる構成も可能である。
「記録媒体」は、液体吐出ヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、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が含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェット装置に広く適用できる。
Claims (24)
- 液体を吐出する複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させて前記記録媒体上に記録を行う制御手段と、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得手段と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成手段と、
前記テストチャートデータに基づいて、前記制御手段により前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録手段と、
前記記録されたテストチャートの読取データを取得する読取画像取得手段と、
前記テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出手段と、
を備え、
前記テストチャートデータ生成手段は、
前記画像データについて、前記相対移動の方向に平行な画素列毎の濃度の頻度を算出する頻度算出手段と、
前記算出された画素列毎の濃度の頻度に基づいて、前記複数のノズルのパッチ濃度を決定するパッチ濃度決定手段と、
を備え、
前記決定されたパッチ濃度からテストチャートデータを生成する画像記録装置。 - 前記パッチ濃度決定手段は、前記画素列毎に頻度が最大となる濃度を算出し、該算出された濃度を前記複数のノズルのうち当該画素列に対応するノズルのパッチ濃度に決定する請求項1に記載の画像記録装置。
- 前記パッチ濃度決定手段は、前記画素列毎に頻度が所定値を超えた濃度のうち最大の濃度を算出し、該算出された濃度を前記複数のノズルのうち当該画素列に対応するノズルのパッチ濃度に決定する請求項1に記載の画像記録装置。
- 前記テストチャートデータ生成手段は、前記複数のノズルのパッチ濃度について高周波成分を低減させるスムージング処理手段を備えた請求項2又は3に記載の画像記録装置。
- 前記取得した画像データの少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度を前記複数のノズルの記録解像度よりも低くする解像度変換手段を備えた請求項1から4のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記データ取得手段は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、
前記テストチャートデータ生成手段は、前記第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成する請求項1から5のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 液体を吐出する複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させて前記記録媒体上に記録を行う制御手段と、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得手段と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成手段と、
前記テストチャートデータに基づいて、前記制御手段により前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録手段と、
前記記録されたテストチャートの読取データを取得する読取画像取得手段と、
前記テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出手段と、
を備え、
前記データ取得手段は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、
前記テストチャートデータ生成手段は、前記第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成する画像記録装置。 - 前記不良検出手段は、前記読取データを前記相対移動の方向に積算平均し、一次元のデータに変換する積算平均手段を備えた請求項1から7のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記不良検出手段は、前記読取データを人間の視覚特性を考慮した信号に変換する視覚特性フィルタ手段を備えた請求項1から8のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記不良検出手段は、前記読取データと閾値とを比較して吐出不良のノズルを検出する比較手段を備えた請求項1から6のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記閾値は、前記パッチ濃度の階調毎に設定される請求項10に記載の画像記録装置。
- 前記不良検出手段は、前記読取データと閾値とを比較して吐出不良のノズルを検出する比較手段を備えた請求項7から9のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 吐出不良のノズルが検出されたことをユーザに通知する通知手段を備えた請求項1から12のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 吐出不良のノズルが検出された場合に吐出不良のノズルの回復作業を行う回復手段を備えた請求項1から13のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記テストチャートデータ生成手段は、前記液体吐出ヘッドの複数のノズルと前記記録されたテストチャートを読み取った際の読取画素との位置関係を対応付けるためのマークデータをテストチャートデータに付与する請求項1から14のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記テストチャートデータ生成手段は、前記テストチャートデータと前記画像データとをマージするマージ処理手段を備えた請求項1から15のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記マージ処理手段は、前記画像データにおける前記相対移動の方向の下流側に前記テストチャートデータをマージする請求項16に記載の画像記録装置。
- それぞれ異なる色の液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドを備え、
前記画像データは、前記複数の液体吐出ヘッドによって記録される複数色の画像データであり、
前記テストチャートデータ生成手段は、色毎の複数のテストチャートデータを生成し、
前記マージ処理手段は、前記複数のテストチャートデータのうち1つのテストチャートデータを前記画像データにマージする請求項16又は17に記載の画像記録装置。 - 液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記液体吐出ヘッドの複数のノズルから液体を吐出することで前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置の吐出不良のノズルを検出するためのテストチャートの作成方法であって、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得工程と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成工程と、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記テストチャートデータに基づいて前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録工程と、
を備え、
前記テストチャートデータ生成工程は、
前記画像データについて、前記相対移動の方向に平行な画素列毎の濃度の頻度を算出する頻度算出工程と、
前記算出された画素列毎の濃度の頻度に基づいて、前記複数のノズルのパッチ濃度を決定するパッチ濃度決定工程と、
を備え、
前記決定されたパッチ濃度からテストチャートデータを生成するテストチャートの作成方法。 - 液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記液体吐出ヘッドの複数のノズルから液体を吐出することで前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置の吐出不良のノズルを検出するためのテストチャートの作成方法であって、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得工程と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成工程と、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記テストチャートデータに基づいて前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録工程と、
を備え、
前記データ取得工程は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、
前記テストチャートデータ生成工程は、前記第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートの作成方法。 - 複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記複数のノズルから液体を吐出することで前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置の吐出不良のノズルを検出するためのテストチャートデータを生成する機能をコンピュータに実現させるテストチャートデータ生成プログラムであって、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得機能と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記テストチャートデータ生成機能は、
前記画像データについて、前記相対移動の方向に平行な画素列毎の濃度の頻度を算出する頻度算出機能と、
前記算出された画素列毎の濃度の頻度に基づいて、前記複数のノズルのパッチ濃度を決定するパッチ濃度決定機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記決定されたパッチ濃度からテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成プログラム。 - 複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記複数のノズルから液体を吐出することで前記記録媒体上に画像を記録する画像記録装置の吐出不良のノズルを検出するためのテストチャートデータを生成する機能をコンピュータに実現させるテストチャートデータ生成プログラムであって、
前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得機能と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成機能と、
をコンピュータに実現させ、
前記データ取得機能は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、
前記テストチャートデータ生成機能は、前記第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成プログラム。 - 複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得工程と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成工程と、
前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させつつ前記テストチャートデータに基づいて前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録工程と、
前記記録されたテストチャートを読み取り、当該テストチャートの読取データを取得する読取画像取得工程と、
前記テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出工程と、
を備え、
前記テストチャートデータ生成工程は、
前記画像データについて、前記相対移動の方向に平行な画素列毎の濃度の頻度を算出する頻度算出工程と、
前記算出された画素列毎の濃度の頻度に基づいて、前記複数のノズルのパッチ濃度を決定するパッチ濃度決定工程と、
を備え、
前記決定されたパッチ濃度からテストチャートデータを生成する吐出不良検出方法。 - 複数のノズルを備えた液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上に記録する画像データを取得するデータ取得工程と、
前記画像データに基づいてテストチャートデータを生成するテストチャートデータ生成工程と、
前記液体吐出ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させつつ前記テストチャートデータに基づいて前記複数のノズルから液体を吐出させることで前記記録媒体上にテストチャートを記録するテストチャート記録工程と、
前記記録されたテストチャートを読み取り、当該テストチャートの読取データを取得する読取画像取得工程と、
前記テストチャートの読取データを解析して吐出不良のノズルを検出する不良検出工程と、
を備え、
前記データ取得工程は、出力処理される第1の画像データと、該第1の画像データよりも少なくとも前記相対移動の方向と直交する方向の解像度が低い第2の画像データとを取得し、
前記テストチャートデータ生成工程は、前記第2の画像データに基づいてテストチャートデータを生成する吐出不良検出方法。
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