JP6053245B2

JP6053245B2 - 画像記録装置及び記録不良の記録素子の検出方法

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Publication number: JP6053245B2
Application number: JP2016525744A
Authority: JP
Inventors: 忠京相; 淳山野辺; 角　克人; 克人角
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-12-27
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Also published as: JPWO2015186463A1; US20170066268A1; US10046582B2; WO2015186463A1

Description

本発明は、画像記録装置及び記録不良の記録素子の検出方法に関し、特に複数の記録ヘッドにおける画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を検出する技術に関する。

フルカラー画像を記録するインクジェット記録装置では、通常シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のインク毎に記録ヘッドが用意され、各記録ヘッドによってそれぞれの色のインクを記録媒体に吐出する。

この記録ヘッドの吐出状態が正常であるか判断するために、記録ヘッド毎にテストパターンを記録し、記録したテストパターンに基づいて記録ヘッドの各ノズルが正常か否かを判断することが行われている。

特許文献１には、インクが吐出されないインク吐出不良のノズルや吐出したインクの着弾位置が想定していた位置とずれてしまう着弾ずれのノズル等の不良ノズルの発生頻度から記録ヘッド毎の評価頻度を決定する技術が記載されている。また、特許文献２には、予め定められた順番で各色のテストパターンを印刷することが記載されている。

特開２０１３―１６３３１８号公報特開２０１４―４７３６号公報

インク吐出不良のノズルや着弾ずれのノズルが発生しても、そのノズルが画像欠陥であるスジを発生させるとは限らない。例えば、ハイライト画像を記録する場合、インク吐出不良や着弾ずれのノズルが発生してもスジは視認されず、画像欠陥は発生しない。即ち、特許文献１のように、記録ヘッドの不良ノズルの情報に基づいて各記録ヘッドの評価頻度を決定するだけでは、画像欠陥の発生に対してその原因となるノズルを効率よく検出しているとはいえない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の記録ヘッドにおける画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出する画像記録装置及び記録不良の記録素子の検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために画像記録装置の一の態様は、記録素子からそれぞれ異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドと、色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得する指標取得手段と、指標が高い色ほどテストパターンの出現率を高く設定する出現率設定手段と、複数の記録ヘッドによって出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体に記録されたテストパターンを撮像する撮像手段と、撮像されたテストパターンを解析してテストパターンを記録した記録ヘッドにおける記録不良の記録素子を検出する解析手段とを備えた。

本態様によれば、色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得し、指標が高い色ほど高く設定された出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録するようにしたので、記録素子からインクを吐出する複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの解析頻度を高くすることができる。これにより、複数の記録ヘッドから効率よく画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出することができる。

濃度に応じた指標を記憶する記憶手段を備え、指標取得手段は、記録画像の濃度に応じた指標を取得することが好ましい。これにより、記録画像の濃度に応じて画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出することができる。

色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標は、同一の画像をインク色毎にそれぞれ記録することにより得られる色毎の画像から視認される画像欠陥の数の比率であることが好ましい。これにより、適切な指標とすることができる。

記録画像に対する各色の印字率を取得する印字率取得手段を備え、出現率設定手段は、印字率が高い色ほど出現率を高く設定することが好ましい。これにより、適切に各色のテストパターンの出現率を設定することができる。

各色の印字率は、記録画像に対する各色のインクの吐出量の比率であることが好ましい。これにより、適切に記録画像に対する各色のスジの発生の確率を予測することができる。

また、各色の印字率は、記録画像に対する各色のインクの吐出数の比率であってもよい。特に記録画像の濃度が偏る場合は、適切に記録画像に対する各色のスジの発生の確率を予測することができる。

印字率取得手段は、記録画像を複数の領域に分割し、分割した領域毎に各色の印字率を取得し、出現率設定手段は、分割した領域毎に出現率を設定し、記録手段は、分割した領域毎に出現率で各色のテストパターンを記録することが好ましい。これにより、記録画像の各色の分布に応じて画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの解析頻度を高くすることができる。

記録媒体を複数の記録ヘッドに対して１回だけ搬送する搬送手段を備え、複数の記録ヘッドは、それぞれ記録媒体の搬送方向に直交する方向に渡って記録素子が配列された複数のラインヘッドであり、印字率取得手段は、記録画像を搬送手段の搬送方向の複数の領域に分割することが好ましい。これにより、記録媒体の搬送方向に直交する方向の記録画像の各色の分布に応じて画像欠陥が視認しやすい色のラインヘッドの解析頻度を高くすることができる。

記録画像は、それぞれ同じサイズの複数の画像が面付けされた画像であってもよい。本態様は、複数の画像画を面付けした記録画像の記録に好適である。

出現率設定手段は、指標又は印字率又は指標と印字率との積の比率が閾値より小さい色の出現率を０に設定してもよい。このように、実質的に画像欠陥が発生しないと考えられる色の記録ヘッドの解析を行わないことで、画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出することができる。

記録ヘッドの数をｉ、記録するテストパターンの数をｊとしたときに、記録手段は、最初のｉ個のテストパターンをｉ個の記録ヘッドによって１個ずつ記録し、残りの（ｊ−ｉ）個のテストパターンを色毎に設定された出現率で記録することが好ましい。これにより、指標が低いヘッドについても、早い段階で記録不良の記録素子の検出を行うことができる。

上記目的を達成するために記録不良の記録素子の検出方法の一の態様は、複数の記録ヘッドが記録素子から吐出するそれぞれ異なる色のインクの色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得する指標取得工程と、指標が高い色ほどテストパターンの出現率を高く設定する出現率設定工程と、複数の記録ヘッドによって出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録する記録工程と、記録媒体に記録されたテストパターンを撮像する撮像工程と、撮像されたテストパターンを解析してテストパターンを記録した記録ヘッドにおける記録不良の記録素子を検出する解析工程とを備えた。

本態様によれば、色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得し、指標が高い色ほど高く設定された出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録するようにしたので、記録素子からインクを吐出する複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの解析頻度を高くすることができる。これにより、複数の記録ヘッドから画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出することができる。

本発明によれば、複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの解析頻度を高くすることで、画像欠陥を発生させる記録不良の記録素子を効率よく検出することができる。

図１は、インクジェット記録装置の一実施形態を示す全体構成図である。図２（ａ）はヘッド１２０の構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）はその一部の拡大図である。図３は、ヘッド１２０の他の構造例を示す平面透視図である。図４は、図２中の４−４線に沿う断面図である。図５は、インクジェット記録装置１０の制御系の概略構成を示すブロック図である。図６は、不良ノズル検出制御部２００の内部構成を示すブロック図である。図７は、用紙Ｐの記録面の上面図であり、テストパターンが記録される領域であるテストパターン記録領域２２０と、出力画像が記録される領域である画像記録領域２２２とを示した図である。図８は、インクジェット記録装置１０の画像記録動作を示すフローチャートである。図９は、第２の実施形態に係る不良ノズル検出制御部２００の内部構成を示すブロック図である。図１０は、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の画像記録動作を示すフローチャートである。図１１は、記録画像の一例を示す図である。図１２は、第３の実施形態に係る不良ノズル検出制御部２００の内部構成を示すブロック図である。図１３は、第３の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の画像記録動作を示すフローチャートである。図１４は、記録画像の面付けの一例を示す図である。図１５は、領域分割部２１０による記録画像の分割について説明するための図である。図１６は、記録画像の一例を示す図である。

以下、添付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。

＜第１の実施形態＞
〈インクジェット記録装置の全体構成〉
インクジェット記録装置１０（画像記録装置に相当）は、用紙Ｐ（記録媒体に相当）に水性インクを用いてインクジェット方式で画像を記録する枚葉式の水性インクジェットプリンタである。図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、主として搬送ドラム２０と、画像記録部１００と、搬送ドラム３０とを備えて構成される。搬送ドラム２０は、給紙部（不図示）から給紙された用紙Ｐを搬送する。画像記録部１００は、搬送ドラム２０から受け渡された用紙Ｐの表面（記録面）に水性インクを用いてインクジェット方式で画像を記録する。搬送ドラム３０は、画像記録部１００によって画像が記録された用紙Ｐを排紙部（不図示）まで搬送する。

画像記録部１００は、用紙Ｐを搬送しながら用紙Ｐの記録面に各色のインクの液滴を付与してカラー画像を記録する。画像記録部１００は、用紙Ｐを搬送する画像記録ドラム１１０、用紙押さえローラ１１２、インクジェットヘッド（記録ヘッドに相当、以下、単にヘッドという）１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋ、撮像部１３０、インクミストを捕捉するミストフィルタ１４０、ドラム温調ユニット１４２等を備えて構成される。用紙押さえローラ１１２は、画像記録ドラム１１０によって搬送される用紙Ｐを押圧して、用紙Ｐを画像記録ドラム１１０の周面に密着させる。ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、用紙Ｐにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する。撮像部１３０は、用紙Ｐに記録された画像を読み取る。

画像記録ドラム１１０は、画像記録部１００における用紙Ｐの搬送手段である。画像記録ドラム１１０は、円筒状に形成され、図示しないモータに駆動されて円筒の中心を軸に回転する。画像記録ドラム１１０の外周面上には、グリッパ１１０Ａが備えられ、このグリッパ１１０Ａによって用紙Ｐの先端が把持される。画像記録ドラム１１０は、このグリッパ１１０Ａによって用紙Ｐの先端を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き掛けながら、用紙Ｐを搬送する。

また、画像記録ドラム１１０は、その外周面に多数の吸引穴（不図示）が所定のパターンで形成されている。画像記録ドラム１１０の周面に巻き掛けられた用紙Ｐは、この吸引穴から吸引されることにより、画像記録ドラム１１０の周面に吸着保持されながら搬送される。これにより、高い平滑性をもって用紙Ｐを搬送することができる。

この吸引穴からの吸引は、予め定められた吸引開始位置から吸引終了位置までの領域のみに作用する。吸引開始位置は、例えば用紙押さえローラ１１２の設置位置に設定され、吸引終了位置は、例えば搬送ドラム３０に用紙を受け渡す位置に設定される。即ち、少なくとも各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによるインクの打滴位置と撮像部１３０による画像の読み取り位置では、用紙Ｐが画像記録ドラム１１０の外周面に吸着保持されるように、吸着領域が設定される。なお、用紙Ｐを画像記録ドラム１１０の周面に吸着保持させる機構は、上記の負圧による吸着方法に限らず、静電吸着による方法を採用することもできる。

また、本例の画像記録ドラム１１０は、外周面上の２箇所にグリッパ１１０Ａが配設され、１回の回転で２枚の用紙Ｐが搬送できるように構成されている。搬送ドラム２０と画像記録ドラム１１０とは、互いの用紙Ｐの受け取りと受け渡しのタイミングが合うように、回転が制御される。同様に、画像記録ドラム１１０と搬送ドラム３０とは、互いの用紙Ｐの受け取りと受け渡しのタイミングが合うように、回転が制御される。即ち、搬送ドラム２０、画像記録ドラム１１０、搬送ドラム３０は、同じ周速度となるように駆動されると共に、互いのグリッパの位置が合うように駆動される。

用紙押さえローラ１１２は、画像記録ドラム１１０の用紙受取位置（搬送ドラム２０から用紙Ｐを受け取る位置）の近傍に配設される。この用紙押さえローラ１１２は、ゴムローラで構成され、画像記録ドラム１１０の周面に押圧当接されて設置される。搬送ドラム２０から画像記録ドラム１１０へ受け渡された用紙Ｐは、この用紙押さえローラ１１２を通過することによりニップされ、画像記録ドラム１１０の周面に密着させられる。

４台のヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、画像記録ドラム１１０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。このヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、用紙幅に対応したラインヘッドで構成される。各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、画像記録ドラム１１０による用紙Ｐの搬送方向に対して略直交して配置されると共に、そのノズル面が画像記録ドラム１１０の外周面に対向するように配置される。各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、ノズル面に形成されたノズル列から、画像記録ドラム１１０に向けてインクの液滴を吐出することにより、画像記録ドラム１１０によって搬送される用紙Ｐの記録面に画像を記録する。

撮像部１３０は、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって用紙Ｐの記録面に記録された画像を撮像する撮像手段であり、画像記録ドラム１１０による用紙Ｐの搬送方向において、最後尾に位置するヘッド１２０Ｋの下流側に設置されている。この撮像部１３０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子からなるラインセンサと、固定焦点の撮像光学系とを有している。

ミストフィルタ１４０は、用紙Ｐの搬送方向の最後尾のヘッド１２０Ｋと撮像部１３０との間に配設され、画像記録ドラム１１０の周辺の空気を吸引してインクミストを捕捉する。このように、画像記録ドラム１１０の周辺の空気を吸引してインクミストを捕捉することにより、撮像部１３０へのインクミストの進入を防止できる。これにより、読み取り不良等の発生を防止できる。

ドラム温調ユニット１４２は、画像記録ドラム１１０に空調エアを吹き当てて、画像記録ドラム１１０を温調する。このドラム温調ユニット１４２は、主として、エアコン（不図示）と、そのエアコンから供給される空調エアを画像記録ドラム１１０の周面に吹き当てるダクト１４２ａとで構成される。ダクト１４２ａは、画像記録ドラム１１０に対して、用紙Ｐの搬送領域以外の領域に空調エアを吹き当てて、画像記録ドラム１１０を温調する。本例では、画像記録ドラム１１０のほぼ上側半分の円弧面に沿って用紙Ｐが搬送されるので、ダクト１４２ａは、画像記録ドラム１１０のほぼ下側半分の領域に空調エアを吹き当てて、画像記録ドラム１１０を温調する構成としている。具体的には、ダクト１４２ａの吹出口が、画像記録ドラム１１０のほぼ下側半分を覆うように円弧状に形成され、画像記録ドラム１１０のほぼ下側半分の領域に空調エアが吹き当てられる構成としている。

ここで、画像記録ドラム１１０の温調は、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの温度（特にノズル面の温度）との関係で定まり、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの温度よりも低い温度となるように温調される。これにより、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋに結露が生じるのを防止することができる。即ち、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋよりも画像記録ドラム１１０の温度を低くすることにより、画像記録ドラム側に結露を誘発することができ、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋに生じる結露（特にノズル面に生じる結露）を防止することができる。

以上のように構成される画像記録部１００は、搬送ドラム２０によって搬送された用紙Ｐを画像記録ドラム１１０で受け取る。画像記録ドラム１１０は、用紙Ｐの先端をグリッパ１１０Ａで把持して回転することにより、用紙Ｐを搬送する。用紙押さえローラ１１２は、用紙Ｐを画像記録ドラム１１０の周面に密着させる。これと同時に画像記録ドラム１１０は、吸着穴から用紙Ｐを吸引し、用紙Ｐを画像記録ドラム１１０の外周面上に吸着保持させる。

各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋは、その対向する位置に用紙Ｐが通過する際に、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクの液滴を用紙Ｐの記録面に付与し、記録面にカラー画像を記録する。

また、撮像部１３０は、その対向する位置に用紙Ｐが通過する際に、用紙Ｐの記録面に記録された画像を読み取る。この記録画像の読み取りは必要に応じて行われ、読み取った画像からスジ等の画像欠陥を検出することで、画像欠陥の原因となったインク吐出不良のノズルや着弾ずれのノズル等の不良ノズル（記録不良の記録素子の一例）の検査を行う。読み取りを行う際は、画像記録ドラム１１０に吸着保持された状態で読み取りが行われるので、高精度に読み取りを行うことができる。また、画像記録直後に読み取りが行われるので、例えば、吐出不良のノズルや着弾ずれのノズル等の異常を直ちに検出することができ、その対応を迅速に行うことができる。これにより、無駄な記録を防止できると共に、損紙の発生を最小限に抑えることができる。

この後、画像記録ドラム１１０は、用紙Ｐの吸着が解除された後、用紙Ｐを搬送ドラム３０へ受け渡す。

〈インクジェットヘッドの構成例〉
次に、インクジェットヘッドの構造について説明する。各色に対応するヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１２０によってヘッドを示すものとする。

図２に示すように、ヘッド１２０は、インク吐出口であるノズル２５１（記録素子の一例）と、各ノズル２５１に対応する圧力室２５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）２５３をマトリクス状に２次元配置させた構造を有している。これにより、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（主走査方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

主走査方向に用紙Ｐの記録領域の全幅に対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図２（ａ）の構成に代えて、図３（ａ）に示すように、複数のノズル２５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１２２を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで用紙Ｐの全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成する態様や、図３（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール１２４を一列に並べて繋ぎ合わせる態様もある。

なお、用紙Ｐの全面を記録範囲とする場合に限らず、用紙Ｐの面上の一部が記録領域となっている場合（例えば、用紙Ｐの周囲に非記録領域を設ける場合等）には、所定の記録領域内の記録に必要なノズル列が形成されていればよい。

各ノズル２５１に対応して設けられている圧力室２５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル２５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）２５４が設けられている。なお、圧力室２５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図４に示すように、ヘッド１２０は、ノズル２５１が形成されたノズルプレート２５１Ａと圧力室２５２や共通流路２５５等の流路が形成された流路板２５２Ｐ等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート２５１Ａは、ヘッド１２０のノズル面（インク吐出面）２５０Ａを構成し、各圧力室２５２にそれぞれ連通する複数のノズル２５１が２次元的に形成されている。

流路板２５２Ｐは、圧力室２５２の側壁部を構成すると共に、共通流路２５５から圧力室２５２にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口２５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図４では簡略的に図示しているが、流路板２５２Ｐは１枚又は複数の基板を積層した構造である。

ノズルプレート２５１Ａ及び流路板２５２Ｐは、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。

共通流路２５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路２５５を介して各圧力室２５２に供給される。

圧力室２５２の一部の面（図４において天面）を構成する振動板２５６には、個別電極２５７を備えたピエゾアクチュエータ２５８が接合されている。本例の振動板２５６は、ピエゾアクチュエータ２５８の下部電極に相当する共通電極２５９として機能するニッケル（Ｎｉ）導電層付きのシリコン（Ｓｉ）から成り、各圧力室２５２に対応して配置されるピエゾアクチュエータ２５８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。また、ステンレス鋼（ＳＵＳ）など、金属（導電性材料）によって共通電極を兼ねる振動板を構成してもよい。

個別電極２５７に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ２５８が変形して圧力室２５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル２５１からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ２５８が元の状態に戻る際、共通流路２５５から供給口２５４を通って新しいインクが圧力室２５２に再充填される。

かかる構造を有するインク室ユニット２５３を図２（ｂ）に示す如く、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多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向（用紙Ｐの搬送方向）の隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向については実質的に各ノズル２５１が一定のピッチＰ=Ｌｓ/tanθ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。

また、本発明の実施に際してヘッド１２０におけるノズル２５１の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図２で説明したマトリクス配列に代えて、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするジグザク状（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。

なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ（圧電素子）に限らず、サーマル方式（ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式）におけるヒータ（加熱素子）や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子（エネルギー発生素子）を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。

〈制御系の構成〉
インクジェット記録装置１０は、図５に示すように、システムコントローラ１６０、通信部１６２、画像メモリ１６４、搬送制御部１６６、画像記録制御部１６８、操作部１７０、表示部１７２、不良ノズル検出制御部２００等を備えている。

システムコントローラ１６０は、インクジェット記録装置１０の各部を統括制御する制御手段として機能すると共に、各種演算処理を行う演算手段として機能する。このシステムコントローラ１６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えており、所定の制御プログラムに従って動作する。ＲＯＭには、このシステムコントローラ１６０が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データが格納されている。

通信部１６２は、所要の通信インターフェースを備え、その通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ３００との間でデータの送受信を行う。

画像メモリ１６４は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ１６０を通じてデータの読み書きが行われる。通信部１６２を介してホストコンピュータ３００から取り込まれた画像データは、この画像メモリ１６４に格納される。

搬送制御部１６６は、インクジェット記録装置１０における用紙Ｐの搬送系を制御する。即ち、画像記録部１００における画像記録ドラム１１０の他、搬送ドラム２０、搬送ドラム３０の駆動を制御する。

搬送制御部１６６は、システムコントローラ１６０からの指令に応じて、搬送系を制御し、滞りなく用紙Ｐが搬送されるように制御する。

画像記録制御部１６８は、システムコントローラ１６０からの指令に応じて画像記録部１００を制御する。具体的には、画像記録ドラム１１０によって搬送される用紙Ｐに所定の画像が記録されるように、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋ（図１参照）の駆動を制御する。

操作部１７０は、操作ボタンやキーボード、タッチパネル等を備えた入力手段である。ユーザは、操作部１７０によりインクジェット記録装置１０に対する印刷ジョブを入力することができる。ここで、印刷ジョブとは、画像データに基づいて印刷すべき１まとまりの処理単位を指す。操作部１７０は、入力された印刷ジョブをシステムコントローラ１６０に出力し、システムコントローラ１６０は、この操作部１７０から入力された印刷ジョブに応じて各種処理を実行する。

表示部１７２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等の表示装置を備え、システムコントローラ１６０からの指令に応じて所要の情報を表示装置に表示させる。

不良ノズル検出制御部２００については、後述する。

上記のように、用紙Ｐに記録する画像データは、ホストコンピュータ３００から通信部１６２を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれる。取り込まれた画像データは、画像メモリ１６４に格納される。

システムコントローラ１６０は、この画像メモリ１６４に格納された画像データに所要の信号処理を施してドットデータを生成する。画像記録制御部１６８は、生成されたドットデータに従って画像記録部１００の各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの駆動を制御し、その画像データが表す画像を用紙Ｐの記録面に記録する。

ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理及びハーフトーン処理を行うことにより生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１０で使用するインクの各色のインク量データに変換する処理である（本例では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク量データに変換する。）。ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色のインク量データを、誤差拡散等の処理により、各色のドットデータに変換する処理である。

システムコントローラ１６０は、画像データに対して色変換処理及びハーフトーン処理を行うことにより、各色のドットデータを生成する。そして、画像記録制御部１６８は、生成した各色のドットデータに従って、対応する各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの駆動を制御することにより、画像データが表す画像を用紙Ｐに記録する。

〈不良ノズル検出制御部の構成〉
不良ノズル検出制御部２００は、図６に示すように、テストパターン記憶部２０１、画像データ記憶部２０２、濃度データ変換部２０３、濃度演算部２０４、比較演算部２０５、画像欠陥視認率記憶部２０６、出現率設定部２０７、出現順序設定部２０８等を備えている。

テストパターン記憶部２０１には、本実施形態に係る不良ノズル検出用のテストパターンが記憶されている。テストパターン記憶部２０１は、システムコントローラ１６０からの指令により、選択されたテストパターンを画像記録制御部１６８に送信する。画像記録制御部１６８は、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの駆動を制御し、用紙Ｐの記録面に当該出力パターンを出力する。即ち、画像記録制御部１６８は、テストパターンを用紙Ｐの記録面に記録する記録手段として機能する。

なお、本実施形態においては、不良ノズル検出用のテストパターンは、出力画像（本画像）記録時に出力画像領域以外の領域に１つの記録ヘッドによって記録される。図７に示すように、テストパターンが記録されるテストパターン記録領域２２０は、出力画像が記録される画像記録領域２２２の用紙Ｐの搬送方向上流側に、ヘッド１２０のノズル列に対応した幅で配置されている。テストパターン記録領域２２０は、画像記録領域２２２の用紙Ｐの搬送方向下流側に配置してもよい。また、同じ用紙Ｐにテストパターン記録領域２２０と画像記録領域２２２とを設けるのではなく、１枚の用紙Ｐの全面にテストパターン記録領域２２０を設ける態様も可能である。

テストパターンは、このテストパターン記録領域２２０において、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋのうちのいずれか１つのヘッドにおいて、全てのノズルから所定の期間だけ連続してインクを吐出することで、用紙Ｐの搬送方向に一定の長さに亘って記録される。

このテストパターンの搬送方向長さは、撮像部１３０における撮像時に、テストパターンの先端から終端までの領域を完全にかつ鮮明に撮像するように、撮像素子の解像度に基づく読み取り速度、即ち用紙Ｐ体の搬送速度を考慮して設定されている。ここでは、１枚の用紙Ｐに１色のテストパターンを記録しているが、複数色のテストパターンを記録してもよい。

図６の説明に戻り、画像記録部１００によって用紙Ｐに記録されたテストパターンは、撮像部１３０（図１参照）によって撮像され、画像データ記憶部２０２に検査画像データとして記憶される。

濃度データ変換部２０３は、画像データ記憶部２０２から検査画像データを読み出して濃度データに変換し、各画素列の濃度データに分割する。各画素列の濃度データは、画素列を形成する各ノズルの濃度特性（濃度データ）に対応する。

濃度演算部２０４は、濃度データ変換部２０３によって得られた各画素列の濃度データから、画素列毎の濃度データの平均値を算出する。

比較演算部２０５は、濃度演算部２０４において算出した画素列毎の濃度データの平均値を、予め設定された濃度闘値と比較する。濃度データの平均値が濃度闘値よりも低い（薄い）場合は、その画素列に対応するノズルをインク吐出不良のノズルもしくは着弾ずれのノズルと判断する。一方、濃度データの平均値が濃度闘値よりも高い（濃い）場合は、その画素列に対応するノズルを正常ノズルと判断する。このように、比較演算部２０５は、記録ヘッドの不良ノズルを検出するためのテストパターンの解析手段として機能する。

画像欠陥視認率記憶部２０６（記憶手段の一例）は、インク色毎の画像欠陥視認率を記憶している。画像欠陥視認率とは、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標の一例である。

画像を記録するインクの色によって、人間が目視した場合にスジ等の画像欠陥が視認されやすい色と画像欠陥が視認されにくい色がある。このようなインク色毎の特性を、ここではインク色毎の画像欠陥の視認されやすさと呼ぶ。また、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標とは、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさをインク色毎の比率で表したものである。このインク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標は、画像欠陥が視認されやすい色のインクは高く、視認されにくい色のインクは低く設定されている。例えば、ブラックのインクを最も高い値とし、以下、マゼンタ、シアン、イエローの順で低い値に設定することができる。

本実施形態においては、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標としてインク色毎の画像欠陥視認率を用いている。このインク色毎の画像欠陥視認率は、同一の画像をインク色毎にそれぞれ記録した色毎の画像を人間が目視した際に視認される画像欠陥の数の比率であり、予め以下のように設定される（画像欠陥視認率設定工程の一例）。

画像記録部１００で使用されるヘッド１２０と用紙Ｐを使用し、全てのノズル２５１によって用紙Ｐに一様の濃度となる画像（濃度画像サンプル）を記録する。濃度画像サンプルは、例えば50[mm]×50[mm]の濃度パッチであり、記録に使用する最も濃い濃度で、ムラ補正等の補正を行わずに記録する。用紙Ｐは、画像記録に用いる用紙と同じ種類の用紙を用いる。

そして、記録した濃度画像サンプル内に存在するスジを目視で検出し、本数を数える。可能であれば、同じヘッド１２０を使用し、インクを入れ替えて各色インクの濃度画像サンプルを記録し、各色の濃度画像サンプルのスジ本数を数える。このとき、スジを判定する際の基準は、各色濃度画像サンプルにおいて同一の基準とする。

シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクの濃度画像サンプルにおいて検出されたスジ本数をそれぞれ、L(C)、L(M)、L(Y)、L(K)とすると、各色インクの画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)は、それぞれ以下のように算出することができる。

s(c)=L(C)/(L(C)+L(M)+L(Y)+L(K)) …（式１）
s(M)=L(M)/(L(C)+L(M)+L(Y)+L(K)) …（式２）
s(Y)=L(Y)/(L(C)+L(M)+L(Y)+L(K)) …（式３）
s(K)=L(K)/(L(C)+L(M)+L(Y)+L(K)) …（式４）
したがって、各色の画像欠陥視認率は、
s(C)+s(M)+s(Y)+s(K)=1 …（式５）
の関係を満たす。

例えば、検出されたスジ本数が、L(C)=2、L(M)=2、L(Y)=1、L(K)=5であった場合は、画像欠陥視認率はs(C)=0.2、s(M)=0.2、s(Y)=0.1、s(K)=0.5となる。このように、画像欠陥であるスジの本数が多い色のインクのほど画像欠陥視認率は高く設定される。

一般的に、ブラックのインクが最もスジを視認しやすく、ブラック以外の色のインクのスジ視認性は相対的に低い。この値は用紙やインクの種類によって異なってくるため、使用する用紙やインクの種類に応じて設定することが望ましい。

このように設定した画像欠陥視認率を、画像欠陥視認率記憶部２０６に記憶しておく。

出現率設定部２０７（出現率設定手段の一例）は、画像欠陥視認率記憶部２０６から読み出した画像欠陥視認率に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録するテストパターンの出現率を設定する。出現順序設定部２０８は、出現率設定部２０７において設定された出現率に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録するテストパターンの出現順序を設定する。

〈画像記録動作〉
次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作（記録ヘッドの記録不良の記録素子の検出方法の一例）について、図８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１０は、印刷ジョブで指定された画像について指定された枚数の画像記録を行う。このとき、指定された画像を画像記録領域２２２に記録するとともに、テストパターン記録領域２２０に不良ノズル検出用のテストパターンを記録する。テストパターンは、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋのうちのいずれか１つのヘッドによって記録する。この不良ノズル検出用のテストパターンを解析することで、不良ノズルを検出する。

（ステップＳ１）
印刷ジョブが入力されると、出現率設定部２０７（指標取得手段の一例）は、画像欠陥視認率記憶部２０６からシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色インクの画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)を読み出す（指標取得工程の一例）。

（ステップＳ２）
次に、出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率記憶部２０６から読み出した画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによってそれぞれ記録するテストパターンの出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を設定する（出現率設定工程の一例）。

出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率が高い色ほど出現率を高く設定する。ここでは、各色の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)と同じ値とする。例えば、s(C)=0.2、s(M)=0.2、s(Y)=0.1、s(K)=0.5の場合であれば、A(C)=0.2、A(M)=0.2、A(Y)=0.1、A(K)=0.5となる。

（ステップＳ３）
次に、出現順序設定部２０８は、印刷ジョブにおいて指定された印刷枚数jを取得する。

（ステップＳ４）
さらに、出現順序設定部２０８は、ステップＳ３において取得した印刷枚数jとステップＳ２において設定された出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)とに基づいて、各色テストパターンの出現順序を設定する。即ち、1枚目〜j枚目の用紙Ｐに対して記録する1番目〜j番目のテストパターンのそれぞれの色を設定する。

このとき、出現順序設定部２０８は、最初に記録するテストパターンを、最も出現率の高い色のテストパターンとし、以下、各色のテストパターンを出現率に応じて分散させた順序とする。

例えば、各色の出現率をA(C)=0.2、A(M)=0.2、A(Y)=0.1、A(K)=0.5、n番目のテストパターンをT(n)とすると、T(1)=ブラック、T(2)=シアン、T(3)=ブラック、T(4)=マゼンタ、T(5)=ブラック、T(6)=イエロー、T(7)=ブラック、T(8)=シアン、T(9)=ブラック、T(10)=マゼンタ、…のようにT(j)までの順序を設定する。

なお、出現順序設定部２０８は、最初に全てのヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって１色ずつのテストパターンを記録させ、その後各色のテストパターンを出現率に応じて分散させた順序としてもよい。即ち、ヘッドの数をi、記録するテストパターンの数をjとしたときに、出現順序設定部２０８は、最初のi枚の用紙Ｐに記録するi個のテストパターンはi個のヘッドによって１つずつ記録し、残りの(j-i)個のテストパターンは色毎に設定された出現率で記録するように各色テストパターンの出現順序を設定してもよい。

このように、印刷ジョブの初期は全てのヘッドによって一通りテストパターンを記録するように出現順序を設定することにより、画像欠陥視認率が低いヘッドについても、早い段階で不良ノズル検出を行うことができるので、不良ノズルが存在する場合に早期に検出することが可能となる。

（ステップＳ５）
画像記録制御部１６８は、ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの駆動を制御し、印刷ジョブで指定された枚数の用紙Ｐに対し、テストパターン記憶部２０１に記憶されたテストパターンをテストパターン記録領域２２０に記録し、印刷ジョブで指定された画像を画像記録領域２２２に記録する（記録工程の一例）。このとき、画像記録制御部１６８は、出現順序設定部２０８で設定された順序でテストパターンを記録する。

例えば、T(1)=ブラック、T(2)=シアン、T(3)=ブラック、T(4)=マゼンタの場合であれば、画像記録制御部１６８は、１枚目の用紙Ｐのテストパターン記録領域２２０にヘッド１２０Ｋによるテストパターンを記録し、２枚目の用紙Ｐのテストパターン記録領域２２０にはヘッド１２０Ｃによるテストパターンを記録し、３枚目の用紙Ｐのテストパターン記録領域２２０にはヘッド１２０Ｋによるテストパターンを記録し、４枚目の用紙Ｐのテストパターン記録領域２２０にはヘッド１２０Ｍによるテストパターンを記録する。

（ステップＳ６）
テストパターン記録領域２２０に記録されたテストパターンは撮像部１３０により撮像され、検査画像データが生成される（撮像工程の一例）。この検査画像データは濃度データ変換部２０３により各画素列の濃度データに変換され、濃度演算部２０４により画素列毎に平均値が算出される。比較演算部２０５は、画素列毎の平均値と濃度闘値とを比較し、不良ノズルを検出する（解析工程の一例）。

（ステップＳ７）
印刷ジョブで指定された印刷枚数jの記録が終了したか否かを判定する。終了していない場合は、ステップＳ５に戻り、画像記録を継続する。終了した場合は、画像記録を終了する。

以上のように、印刷ジョブで指定されたj枚の用紙Ｐに画像記録を行うと、同時にj個のテストパターンが記録される。このj個のテストパターンは、画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)に応じた出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)で各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録されるため、各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの不良ノズル検出は、出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)の比率で行われることになる。

このように、画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)に応じた比率で各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの不良ノズル検出を行うので、複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの不良ノズル検出頻度を高くすることができ、効率よく不良ノズルを検出することができる。

本実施形態では、各色の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)と同じ値としたが、異なる値としてもよい。

また、画像欠陥視認率がある基準（閾値の一例）を下回る色は、その他の色と比較して画質に問題を発生させることが少ないとみなし、不良ノズル検出から除くために出現率設定部２０７はその色の出現率を０に設定してもよい。例えば、画像欠陥視認率が０．１以下（１０％以下）の色は画質に問題を発生させないとみなす。本実施形態の画像欠陥視認率s(C)=0.2、s(M)=0.2、s(Y)=0.1、s(K)=0.5の場合は、イエローの画像欠陥視認率は他色と比較して半分以下であり、０．１以下である。したがって、ヘッド１２０Ｙについて不良ノズル検出から除くことが可能である。この場合は、イエローの出現率をA(Y)=0とし、
(s(C)+s(M)+s(K))・B=1 …（式６）
を満たすように、係数Bを決定する。ここでは、B=1.1となり、各色の出現率は、A(C)=s(c)・B=0.22、A(M)=s(M)・B=0.22、A(Y)=0、A(K)=s(K)・B=0.56となる。

なお、印刷ジョブの初期は全てのヘッドによって一通りテストパターンを記録する出現順序を設定することで、ヘッド１２０Ｙの不良ノズル検出についても行うことができる。

なお、記録画像における画像欠陥の目立ちやすさは濃度に依存し、濃度が濃いほど画像欠陥が目立ちやすくなる。また、画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)は、設定時に使用した濃度画像サンプルの濃度に依存する。したがって、インクジェット記録装置１０は、画像記録動作時に記録画像から平均濃度等の適切な濃度を決定し、決定した濃度に対する画像欠陥視認率を用いることが好ましい。この場合は、画像欠陥視認率を予め複数の異なる濃度に対して求め、求めた画像欠陥視認率を濃度に応じた色毎の画像欠陥視認率として画像欠陥視認率記憶部２０６に記憶しておけばよい。

例えば、濃度がそれぞれ２０％、４０％、６０％、８０％の濃度画像サンプルを用いて、各濃度における画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)を決定する。このとき、濃度画像サンプルから検出されるスジの本数は、濃度が高いほど多くなる。即ち、スジの本数が多い順に８０％、６０％、４０％、２０％の濃度画像サンプルとなる。決定した濃度毎の画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)は、画像欠陥視認率記憶部２０６に記憶する（濃度に応じた指標を記憶する記憶手段の一例）。

出現率設定部２０７は、記録画像から平均濃度を算出し、濃度２０％、４０％、６０％、８０％のうち算出した平均濃度に最も近い濃度を決定する。さらに、出現率設定部２０７は、決定した濃度の画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)を画像欠陥視認率記憶部２０６から読み出し、読み出した画像欠陥視認率を用いて各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録するテストパターンの出現率を設定する（記録画像の濃度に応じた指標を取得する指標取得手段の一例）。このように、濃度に応じたインク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を記憶しておき、記録画像の濃度に応じた指標を用いてテストパターンの出現率を設定する。濃度に応じた色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標は、濃度にかかわらずブラックのインクを最も高い値とし、以下、マゼンタ、シアン、イエローの順で低い値に設定することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第２の実施形態では、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標として、スジ発生率を用いる。

第２の実施形態に係る不良ノズル検出制御部２００は、図９に示すように、印字率演算部２０９を備えている。印字率演算部２０９は、印刷ジョブで指定された記録画像の印字率を算出する印字率取得手段として機能する。ここでは、印字率を、記録画像を１枚の記録媒体に記録する際に各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋから吐出する各色のインクの吐出量（インク量）の比率と定義する。

記録画像を１枚の記録媒体に記録する際のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク量をそれぞれV(C)、V(M)、V(Y)、V(K)とすると、各色の印字率r(C)、r(M)、r(Y)、r(K)は、それぞれ以下のように表すことができる。

r(C)=V(C)/[V(C)+V(M)+V(Y)+V(K)] …（式７）
r(M)=V(M)/[V(C)+V(M)+V(Y)+V(K)] …（式８）
r(Y)=V(Y)/[V(C)+V(M)+V(Y)+V(K)] …（式９）
r(K)=V(K)/[V(C)+V(M)+V(Y)+V(K)] …（式１０）
また、各色の印字率は、
r(C)+r(M)+r(Y)+r(K)=1 …（式１１）
の関係を満たす。

例えば、ある画像を記録する際の記録媒体１枚あたりのインク量が、V(C)=0.3[ml]、V(M)=0.3[ml]、V(Y)=0.1[ml]、V(K)=0.3[ml]の場合は、印字率はr(C)=0.3、r(M)=0.3、r(Y)=0.1、r(K)=0.3となる。

〈画像記録動作〉
次に、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の画像記録動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、図８のフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

（ステップＳ１）
出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率記憶部２０６から各色インクの画像欠陥視認率を読み出す。ここでは、読み出した各色の画像欠陥視認率がs(C)=0.2、s(M)=0.2、s(Y)=0.1、s(K)=0.5であったとする。

（ステップＳ１１）
印字率演算部２０９は、印刷ジョブの記録画像を取得し、記録画像の印字率を算出する。ここでは、一例として、算出した印字率がr(C)=0.3、r(M)=0.3、r(Y)=0.1、r(K)=0.3であったとする。

（ステップＳ１２）
次に、出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率記憶部２０６から読み出した画像欠陥視認率と印字率演算部２０９が算出した印字率とに基づいて、各色のスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)を算出する。ここでは、各色のスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)を以下の式に従って算出する。

F(C)=r(C)・s(C)/[r(C)・s(C)+r(M)・s(M)+r(Y)・s(Y)+r(K)・s(K)] …（式１２）
F(M)=r(M)・s(M)/[r(C)・s(C)+r(M)・s(M)+r(Y)・s(Y)+r(K)・s(K)] …（式１３）
F(Y)=r(Y)・s(Y)/[r(C)・s(C)+r(M)・s(M)+r(Y)・s(Y)+r(K)・s(K)] …（式１４）
F(K)=r(K)・s(K)/[r(C)・s(C)+r(M)・s(M)+r(Y)・s(Y)+r(K)・s(K)] …（式１５）
したがって、各色のスジ発生率は、
F(C)+F(M)+F(Y)+F(K)=1 …（式１６）
の関係を満たす。

本実施形態の場合は、各色のスジ発生率は、F(C)=0.21、F(M)=0.21、F(Y)=0.04、F(K)=0.54となる。

（ステップＳ２）
次に、出現率設定部２０７は、各色のスジ発生率に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによってそれぞれ記録するテストパターンの出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を設定する。

出現率設定部２０７は、スジ発生率が高い色ほど出現率を高く設定する。また、印字率が高い色ほど出現率を高く設定してもよい。ここでは、各色の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)をスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)と同じ値とする。したがって、各色の出現率は、A(C)=0.21、A(M)=0.21、A(Y)=0.04、A(K)=0.54となる。

以下、第１の実施形態と同様にステップＳ３以降の処理を行えばよい。

このように、インク色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標として画像欠陥視認率s(C)、s(M)、s(Y)、s(K)と印字率r(C)、r(M)、r(Y)、ｒ(K)との積であるスジ発生率を用いて、スジ発生率に応じた比率で各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの不良ノズル検出を行うので、複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が発生しやすい色の記録ヘッドの不良ノズル検出頻度を高くすることができ、不良ノズルを効率よく検出することができる。

なお、出現率設定部２０７は、スジ発生率（指標と印字率との積の比率の一例）がある基準（閾値の一例）を下回る色の出現率を０に設定してもよい。例えば、スジ発生率が０．１以下の色の出現率を０にすることができる。本実施形態のスジ発生率F(C)=0.21、F(M)=0.21、F(Y)=0.04、F(K)=0.54の場合は、イエローのスジ発生率F(Y)=0.04が他色と比較して１/５以下であり、０．１以下であるため、不良ノズル検出から除くことができる。この場合は、イエローのスジ発生率F(Y)=0とし、
(F(C)+F(M)+F(K))・B=1 …（式１７）
を満たすように、係数Bを決定する。この係数Bをスジ発生率に乗算した値を出現率とすればよい。

本実施形態では、B=1.04となり、各色の出現率は、A(C)=F(C)・B=0.22、A(M)=F(M)・B=0.22、A(Y)=0、A(K)=F(K)・B=0.56となる。

なお、印字率が予め定められた閾値より小さい色の出現率を０に設定してもよい。例えば、印字率が０．１以下の色の出現率を０に設定することができる。

また、本実施形態では、印字率の定義を各色のインクの吐出量の比率としたが、異なる定義を用いてもよい。例えば、記録画像を１枚の記録媒体に記録する際に各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋから吐出する各色のインクの吐出数（画素の数）の比率を印字率と定義することもできる。

図１１に示す記録画像は、画像記録領域２２２の用紙Ｐの搬送方向上流側の領域Ｄ_Aと下流側の領域Ｄ_Bとから構成されている。領域Ｄ_Aは、主走査方向に30000[pix]、用紙Ｐの搬送方向に5000[pix]の大きさの領域であり、１画素当たりブラックのインクが6[pL]付与されて記録される。また、領域Ｄ_Bは、主走査方向に30000[pix]、用紙Ｐの搬送方向に15000[pix]の大きさの領域であり、１画素当たりシアン、マゼンタ、イエローのインクがそれぞれ2[pL]付与されて記録される。

ここで、各色のインクの吐出量の比率を印字率と定義した場合は、各色の印字率r(C)、r(M)、r(Y)、r(K)は、
r(C)=(2・15000・30000)/(2・15000・30000+2・15000・30000+2・15000+6・5000・30000)=0.25
r(M)=(2・15000・30000)/(2・15000・30000+2・15000・30000+2・15000+6・5000・30000)=0.25
r(Y)=(2・15000・30000)/(2・15000・30000+2・15000・30000+2・15000+6・5000・30000)=0.25
r(K)=(6・5000・30000)/(2・15000・30000+2・15000・30000+2・15000+6・5000・30000)=0.25となる。

また、各色のインクの吐出数の比率を印字率と定義した場合は、各色の印字率r(C)、r(M)、r(Y)、r(K)は、
r(C)=(15000・30000)/(15000・30000+15000・30000+15000・30000+5000・30000)=0.30
r(M)=(15000・30000)/(15000・30000+15000・30000+15000・30000+5000・30000)=0.30
r(Y)=(15000・30000)/(15000・30000+15000・30000+15000・30000+5000・30000)=0.30
r(K)=(5000・30000)/(15000・30000+15000・30000+15000・30000+5000・30000)=0.10となる。

さらに、記録画像に応じて印字率の定義を使い分ける態様も可能である。例えば、画像上に濃度が偏るような場合は、吐出数の比率を用いた方が好ましい。濃度が偏る場合には、滴体積が大きいインクを一部に集めることになるため、使用されたインク量ほどには用紙Ｐに色が付かず、小滴インクで画面を埋めるよりも濃度という観点で効率的ではないためである。したがって、記録画像の濃度の偏りを判断し、偏りが小さい場合には吐出量の比率、偏りが大きい場合には吐出数の比率を用いてもよい。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

〈不良ノズル検出制御部〉
第３の実施形態に係る不良ノズル検出制御部２００は、図１２に示すように、印字率演算部２０９、領域分割部２１０を備えている。領域分割部２１０は、記録画像を主走査方向の所定距離毎に複数の領域として分割する。印字率演算部２０９は、印刷ジョブで指定された記録画像について、領域分割部２１０によって分割された領域毎の印字率を算出する。

また、出現率設定部２０７は、領域分割部２１０によって分割された領域毎の各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録するテストパターンの出現率を設定する。さらに、出現順序設定部２０８は、出現率設定部２０７によって設定された出現率に基づいて、領域分割部２１０によって分割された領域毎の各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによって記録するテストパターンの出現順序を設定する。

〈画像記録動作〉
次に、第３の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の画像記録動作について、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、図８のフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。インクジェット記録装置１０は、記録画像を分割し、分割された領域毎に適切な不良ノズル検出用テストパターンの各色の出現率をそれぞれ決定する。ここでは、記録画像としてそれぞれ同じサイズの複数の画像が面付けされている。

（ステップＳ１）
出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率記憶部２０６から各色インクの画像欠陥視認率を読み出す。ここでは一例として、画像欠陥視認率を、s(C)=0.2、s(M)=0.2、s(Y)=0.1、s(K)=0.5とする。

（ステップＳ２１）
印刷ジョブで指定された記録画像は、図１４に示すように、４枚のＡ４サイズの画像Ａ４−１，Ａ４−２，Ａ４−３，Ａ４−４が面付けされた画像であるとする。ここでは、画像Ａ４−１，Ａ４−２に赤い色が多く、画像Ａ４−３，Ａ４−４に青い色が多い場合を考える。

領域分割部２１０は、この記録画像を搬送方向の左右に領域Ｄ₁と領域Ｄ₂の２つの領域（搬送方向の複数の領域の一例）に分割する。

印字率演算部２０９は、領域分割部２１０が分割した領域毎に各色の印字率r(C)、r(M)、r(Y)、r(K)を算出する。ここでは一例として、領域Ｄ₁の各色の印字率がr₁(C)=0.25、r₁(M)=0.50、r₁(Y)=0.25、r₁(K)=0.00、領域Ｄ₂の各色の印字率がr₂(C)=0.50、r₂(M)=0.25、r₂(Y)=0.25、r₂(K)=0.00であるとする。

（ステップＳ２２）
次に、出現率設定部２０７は、画像欠陥視認率記憶部２０６から読み出した画像欠陥視認率と印字率演算部２０９が算出した領域毎の印字率とに基づいて、領域毎の各色のスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)を、式１２〜式１５を用いて算出する。

即ち、領域Ｄ₁の各色のスジ発生率は、F₁(C)=0.29、F₁(M)=0.57、F₁(Y)=0.14、F₁(K)=0.00となり、領域Ｄ₂の各色のスジ発生率は、F₂(C)=0.57、F₂(M)=0.29、F₂(Y)=0.14、F₂(K)=0.00となる。

（ステップＳ２３）
次に、出現率設定部２０７は、領域毎の各色のスジ発生率に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによってそれぞれ記録するテストパターンの領域毎の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を設定する。

出現率設定部２０７は、スジ発生率が高い色ほど領域毎の出現率を高く設定する。ここでは、領域毎の各色の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を領域毎のスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)と同じ値とする。

即ち、領域Ｄ₁の各色テストパターンの出現率は、A₁(C)=0.29、A₁(M)=0.57、A₁(Y)=0.14、A₁(K)=0.00に設定され、領域Ｄ₂の各色テストパターンの出現率は、A₁(C)=0.29、A₁(M)=0.57、A₁(Y)=0.14、A₁(K)=0.00となり、A₂(C)=0.57、A₂(M)=0.29、A₂(Y)=0.14、A₂(K)=0.00に設定される。

（ステップＳ２４）
さらに、出現順序設定部２０８は、ステップＳ３において取得した印刷枚数jとステップＳ２３において設定された領域毎の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)とに基づいて、領域毎の各色テストパターンの出現順序を設定する。

このとき、出現順序設定部２０８は、最初に記録するテストパターンを、各領域における最も出現率の高い色のテストパターンとし、以下、各色のテストパターンを出現率に応じて分散させた順序とする。

以下、第１の実施形態と同様にステップＳ５以降の処理を行えばよい。

このように、記録画像を複数の領域に分割し、分割した領域毎にスジ発生率を算出し、算出したスジ発生率に応じた比率で領域毎に各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの不良ノズル検出を行うので、領域毎に複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が発生しやすい色の記録ヘッドの不良ノズル検出頻度を高くすることができ、不良ノズルを効率よく検出することができる。

本実施形態を効率的に用いるためには、面付け時に、同じ色のインクを多用する画像を用紙Ｐの搬送方向に並べて配置することが好ましい。このように配置することで、多用されるインクのヘッドを重点的に解析することができるので、不良ノズルを効率よく検出することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について説明する。第４の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の領域分割部２１０は、記録画像を分割する領域が第３の実施形態とは異なっている。

〈領域分割部〉
第４の実施形態に係る領域分割部２１０は、記録画像を主走査方向に対して所定距離毎に複数の領域として分割する。図１５に示した例では、画像記録領域２２２の主走査方向の大きさが720[mm]であり、記録画像を主走査方向に10[mm]毎に72個の領域Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃、Ｄ₄、…、Ｄ₆₉、Ｄ₇₀、Ｄ₇₁、Ｄ₇₂に分割している（搬送方向の複数の領域の一例）。

〈画像記録動作〉
次に、第４の実施形態に係るインクジェット記録装置１０の画像記録動作について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ２１）
印字率演算部２０９は、印刷ジョブで指定された記録画像について、領域分割部２１０が分割した領域毎に各色の印字率r(C)、r(M)、r(Y)、r(K)を算出する。図１６は、印刷ジョブで指定された記録画像の一例を示す図である。この記録画像は、領域Ｄ₁〜Ｄ₅の印字率はr(C)=0.00、r(M)=1.00、r(Y)=0.00、r(K)=0.00、領域Ｄ₆〜Ｄ₁₀の印字率はr(C)=1.00、r(M)=0.00、r(Y)=0.00、r(K)=0.00、領域Ｄ₁₁〜Ｄ₁₅の印字率はr(C)=0.00、r(M)=0.00、r(Y)=0.00、r(K)=1.00、領域Ｄ₁₆〜Ｄ₂₀の印字率はr(C)=0.00、r(M)=0.00、r(Y)=1.00、r(K)=0.00であるとする。なお、領域Ｄ₂₁〜Ｄ₇₂については、説明を省略する。

図１６に示す記録画像の場合は、領域Ｄ₁〜Ｄ₅の各色のスジ発生率は、F(C)=0.00、F(M)=1.00、F(Y)=0.00、F(K)=0.00、領域Ｄ₆〜Ｄ₁₀の各色のスジ発生率は、F(C)=1.00、F(M)=0.00、F(Y)=0.00、F(K)=0.00、領域Ｄ₁₁〜Ｄ₁₅の各色のスジ発生率は、F(C)=0.00、F(M)=0.00、F(Y)=0.00、F(K)=1.00、領域Ｄ₁₆〜Ｄ₂₀の各色のスジ発生率は、F(C)=0.00、F(M)=0.00、F(Y)=1.00、F(K)=0.00となる。

（ステップＳ２３）
次に、出現率設定部２０７は、領域毎の各色のスジ発生率に基づいて、各ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋによってそれぞれ記録するテストパターンの領域毎の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を設定する。ここでは、領域毎の各色の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)を領域毎のスジ発生率F(C)、F(M)、F(Y)、F(K)と同じ値とする。即ち、領域Ｄ₁〜Ｄ₅の各色テストパターンの出現率は、A(C)=0.00、A(M)=1.00、A(Y)=0.00、A(K)=0.00、領域Ｄ₆〜Ｄ₁₀の各色テストパターンの出現率は、A(C)=1.00、A(M)=0.00、A(Y)=0.00、A(K)=0.00、領域Ｄ₁₁〜Ｄ₁₅の各色テストパターンの出現率は、A(C)=0.00、A(M)=0.00、A(Y)=0.00、A(K)=1.00、領域Ｄ₁₆〜Ｄ₂₀の各色テストパターンの出現率は、A(C)=0.00、A(M)=0.00、A(Y)=1.00、A(K)=0.00に設定される。

（ステップＳ２４）
さらに、出現順序設定部２０８は、ステップＳ３において取得した印刷枚数jとステップＳ２３において設定された領域毎の出現率A(C)、A(M)、A(Y)、A(K)に基づいて、領域毎の各色テストパターンの出現順序を設定する。

図１６の記録画像の領域Ｄ₁〜Ｄ₅、領域Ｄ₆〜Ｄ₁₀、領域Ｄ₁₁〜Ｄ₁₅、領域Ｄ₁₆〜Ｄ₂₀においては、テストパターンの出現率がそれぞれマゼンタ、シアン、ブラック、イエローのみ1.00である。したがって、テストパターン記録領域２２０に記録される不良ノズル検出用テストパターンは、図１６の左端から50[mm]がマゼンタ、次の50[mm]がシアン、次の50[mm]がブラック、次の50[mm]がイエローとなる。

このように、記録画像を複数の領域に分割し、分割した領域毎にスジ発生率を算出し、算出したスジ発生率に応じた比率で領域毎に各色ヘッド１２０Ｃ、１２０Ｍ、１２０Ｙ、１２０Ｋの不良ノズル検出を行うので、複数の記録ヘッドのうち画像欠陥が視認しやすい色の記録ヘッドの不良ノズル検出頻度を高くすることができ、不良ノズルを効率よく検出することができる。

本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合せることができる。

１０…インクジェット記録装置、１００…画像記録部、１１０…画像記録ドラム、１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙ，１２０Ｋ，１２０…インクジェットヘッド、１３０…撮像部、１６８…画像記録制御部、２００…不良ノズル検出制御部、２０１…テストパターン記憶部、２０２…画像データ記憶部、２０３…濃度データ変換部、２０４…濃度演算部、２０５…比較演算部、２０６…画像欠陥視認率記憶部、２０７…出現率設定部、２０８…出現順序設定部、２０９…印字率演算部、２１０…領域分割部、２２０…テストパターン記録領域、２２２…画像記録領域、２５１…ノズル

Claims

記録素子からそれぞれ異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドと、
色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得する指標取得手段と、
前記指標が高い色ほどテストパターンの出現率を高く設定する出現率設定手段と、
前記複数の記録ヘッドによって前記出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体に記録されたテストパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像されたテストパターンを解析して該テストパターンを記録した記録ヘッドにおける記録不良の記録素子を検出する解析手段と、
を備えた画像記録装置。
濃度に応じた前記指標を記憶する記憶手段を備え、
前記指標取得手段は、記録画像の濃度に応じた前記指標を取得する請求項１に記載の画像記録装置。
前記色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標は、同一の画像をインク色毎にそれぞれ記録することにより得られる色毎の画像から視認される画像欠陥の数の比率である請求項１又は２に記載の画像記録装置。
記録画像に対する各色の印字率を取得する印字率取得手段を備え、
前記指標取得手段は、前記印字率が高い色ほど前記指標を高く設定する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
前記各色の印字率は、前記記録画像に対する各色のインクの吐出量の比率である請求項４に記載の画像記録装置。
前記各色の印字率は、前記記録画像に対する各色のインクの吐出数の比率である請求項４に記載の画像記録装置。
前記印字率取得手段は、前記記録画像を複数の領域に分割し、該分割した領域毎に各色の印字率を取得し、
前記出現率設定手段は、前記分割した領域毎に前記出現率を設定し、
前記記録手段は、前記分割した領域毎に前記出現率で各色のテストパターンを記録する請求項４から６のいずれか１項に記載の画像記録装置。
前記記録媒体を前記複数の記録ヘッドに対して１回だけ搬送する搬送手段を備え、
前記複数の記録ヘッドは、それぞれ前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に渡って記録素子が配列された複数のラインヘッドであり、
前記印字率取得手段は、前記記録画像を前記搬送手段の搬送方向の複数の領域に分割する請求項７に記載の画像記録装置。
前記記録画像は、それぞれ同じサイズの複数の画像が面付けされた画像である請求項７又は８に記載の画像記録装置。
前記出現率設定手段は、前記指標又は前記印字率又は前記指標と前記印字率との積の比率が閾値より小さい色の前記出現率を０に設定する請求項４から９のいずれか１項に記載の画像記録装置。
前記記録ヘッドの数をｉ、記録するテストパターンの数をｊとしたときに、
前記記録手段は、最初のｉ個のテストパターンをｉ個の記録ヘッドによって１個ずつ記録し、残りの（ｊ−ｉ）個のテストパターンを色毎に設定された前記出現率で記録する請求項１から９のいずれか１項に記載の画像記録装置。
複数の記録ヘッドが記録素子から吐出するそれぞれ異なる色のインクの色毎の画像欠陥の視認されやすさの相対的な指標を取得する指標取得工程と、
前記指標が高い色ほどテストパターンの出現率を高く設定する出現率設定工程と、
前記複数の記録ヘッドによって前記出現率で各色のテストパターンを記録媒体に記録する記録工程と、
前記記録媒体に記録されたテストパターンを撮像する撮像工程と、
前記撮像されたテストパターンを解析して該テストパターンを記録した記録ヘッドにおける記録不良の記録素子を検出する解析工程と、
を備えた記録不良の記録素子の検出方法。