JP6379908B2 - ノズル検査装置、画像形成装置およびノズル検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル検査装置、画像形成装置およびノズル検査方法に関する。

記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタでは、インクを吐出するノズルの目詰まりによって吐出不良が生じると、印刷画像の画質が低下する。そこで、実際にノズルから記録媒体にインクを吐出して検査用のテストパターンを形成し、このテストパターンを用いてノズルの吐出不良を検査し、吐出不良が検出されるとノズルのメンテナンス等を行うことが知られている。

例えば特許文献１には、色インクを吐出するノズルに加えて、クリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する技術が記載されている。特許文献１に記載の技術では、拡散反射光検出用と正反射光検出用に２つのセンサを用いる。そして、普通紙にテストパターンを形成する場合は、クリアインクに色インクを重ねたテストパターンを形成して、このテストパターンでの拡散反射光に基づいてクリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する。一方、光沢紙にテストパターンを形成する場合は、クリアインクのみでテストパターンを形成して、このテストパターンでの正反射光に基づいてクリアインクを吐出するノズルの吐出不良を検査する。

しかし、特許文献１に記載の技術では、拡散反射光を検出するセンサと正反射光を受光するセンサとを個別に設け、これら２つのセンサを各々装置内の適切な位置に配置する必要があり、レイアウト上の自由度が低下するという不都合があった。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備え、前記二次元イメージセンサは、前記パターンが色インクにより形成された第１パターンである場合は該第１パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第２パターンである場合は該第２パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像し、前記検出部は、前記パターンが前記第１パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第１パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第２パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第２パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とする。

本発明によれば、簡素な構成により、色インクを吐出するノズルの吐出不良およびクリアインクや白インクなどの記録媒体に吐出された後に視認性が低下するインクを吐出するノズルの吐出不良を適切に検査することができる、という効果を奏する。

図１は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。 図２は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。 図３は、記録ヘッドをインク吐出面側から見た平面図である。 図４−１は、測色カメラの縦断面図である。 図４−２は、測色カメラの筐体内部を図４−１のＸ１方向に見た平面図である。 図５は、基準チャートの具体例を示す図である。 図６は、画像形成装置の制御機構の概略構成を示すブロック図である。 図７は、測色カメラの制御機構の一構成例を示すブロック図である。 図８は、二次元イメージセンサが撮像した被写体領域の画像を模式的に示す図である。 図９は、検出部による処理の一例を説明する図である。 図１０は、検出部による処理の一例を説明する図である。 図１１は、測色カメラの動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、測色カメラの変形例を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るノズル検査装置、画像形成装置およびノズル検査方法について詳しく説明する。なお、以下で示す実施形態は、インクジェットプリンタとして構成された画像形成装置に搭載され、画像形成装置が記録媒体に形成した測色用パターンの画像を撮像して測色値を算出する機能を持った測色カメラに対して、本発明のノズル検査装置としての機能を持たせた例である。

＜画像形成装置の機械的構成＞
まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、画像形成装置１００の内部の機械的構成を示す上面図、図３は、キャリッジ５に搭載される記録ヘッド６をインク吐出面側から見た平面図である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動するキャリッジ５を備える。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる。

キャリッジ５には、図２に示すように、例えば５つの記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋ，６ｃｌが搭載されている。記録ヘッド６ｙは、イエローのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｍは、マゼンタのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｃは、シアンのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｋは、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｃｌは、クリアインクを吐出する記録ヘッドである。以下、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋ，６ｃｌを総称する場合は、記録ヘッド６という。記録ヘッド６は、インク吐出面（ノズル面）が下方（記録媒体Ｍ側）に向くように、キャリッジ５に支持されている。

記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、画像形成装置１００内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクが供給される。

キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ５は、主走査モータ８の駆動によりタイミングベルト１１が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の主走査方向の移動は、例えば図２に示すように、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ１３がエンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１５を備える。維持機構１５は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。本実施形態では、記録ヘッド６のノズルに吐出不良が検出された場合、維持機構１５により吐出面のワイピングやインクの空吐出などの回復動作を行って、吐出不良を解消させる。

記録ヘッド６のインク吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン１６が設けられている。プラテン１６は、記録ヘッド６から記録媒体Ｍ上にインクを吐出する際に、記録媒体Ｍを支持するためのものである。本実施形態の画像形成装置１００は、キャリッジ５の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン１６は、複数の板状部材を主走査方向（キャリッジ５の移動方向）に繋いで構成している。記録媒体Ｍは、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン１６上を、図中矢印Ｂで示す副走査方向（主走査方向と直交する方向）に間欠的に搬送される。

記録ヘッド６は、図３に示すように、複数のノズルが副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に沿って配列されたノズル列１７を有する。記録ヘッド６は、キャリッジ５が主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動することに伴って、プラテン１６上の記録媒体Ｍに対して主走査方向に相対移動しながらノズル列１７からインクを吐出し、記録媒体Ｍに画像を形成する。図３に示す記録ヘッド６では、このノズル列１７が２列設けられている。一方のノズル列１７は、他方のノズル列１７に対して、各ノズルが副走査方向にそれぞれ略１／２・ｐずれた位置となるように形成される。これにより、副走査方向の解像度が高い画像を形成することができる。

本実施形態の画像形成装置１００を構成する上記の各構成要素は、外装体１の内部に配置されている。外装体１にはカバー部材２が開閉可能に設けられている。画像形成装置１００のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材２を開けることにより、外装体１の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。

本実施形態の画像形成装置１００は、色調整を行う色調整時において、記録ヘッド６のノズル列１７からプラテン１６上の記録媒体Ｍ上にインクを吐出して多数の測色用パターンを形成し、この測色用パターンの測色を行う。測色用パターンは、画像形成装置１００が実際にインクを用いて記録媒体Ｍに形成するものであり、画像形成装置１００に固有の特性を反映している。したがって、多数の測色用パターンの測色値を用いて、画像形成装置１００に固有の特性を記述したデバイスプロファイルを生成、あるいは修正することができる。そして、このデバイスプロファイルに基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、画像形成装置１００は再現性の高い画像を出力することができる。

本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍに形成した測色用パターンの画像を撮像して測色値を算出する機能を持った測色カメラ２０を備える。測色カメラ２０は、図２に示すように、記録ヘッド６が搭載されたキャリッジ５に支持されている。そして、測色カメラ２０は、記録媒体Ｍの搬送およびキャリッジ５の移動により測色用パターンが形成された記録媒体Ｍ上を移動して、測色用パターンと対向する位置にきたときに、画像の撮像を行う。そして、撮像により得られた測色用パターンのＲＧＢ値に基づいて、測色用パターンの測色値を算出する。

また、本実施形態の画像形成装置１００では、測色カメラ２０を用いて、記録ヘッド６のノズルに吐出不良が生じているか否かの検査を行う。記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する際には、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋ，６ｃｌをそれぞれ単独で使用して形成されるテストパターン（以下、測色用パターンと区別して「検査用パターン」という。）を被写体として、測色カメラ２０による撮像を行う。この際、検査用パターンの照明に後述の光源部３１を使用する。光源部３１は、撮像された画像に正反射領域と拡散反射領域とが含まれるように照明する照明手段である。正反射領域は、被写体での正反射光に基づく画像領域であり、後述の二次元イメージセンサ２５が正反射光を受光することで形成される画像内の領域である。拡散反射領域は、被写体での拡散反射光に基づく画像領域であり、二次元イメージセンサ２５が拡散反射光を受光することで形成される画像内の領域（正反射領域以外の領域）である。

測色カメラ２０は、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査する場合は、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを単独で使用して形成される単色の色インクからなる検査用パターン（以下、色インクからなる検査用パターンを特に「第１パターン」という。）が拡散反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、画像内の拡散反射領域を解析し、拡散反射領域に位置する第１パターンの画像に生じる高輝度（低濃度）のスジ状の欠陥である欠陥ラインを検出することで、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査する。

一方、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する場合は、記録ヘッド６ｃｌを使用して形成されるクリアインクからなる検査用パターン（以下、クリアインクからなる検査用パターンを特に「第２パターン」という。）が正反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、画像内の正反射領域を解析し、正反射領域に位置する第２パターンの画像に生じる低輝度のスジ状の欠陥である欠陥ラインを検出することで、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する。

色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査する場合は、測色カメラ２０は、第１パターンが拡散反射領域に入るとともに、第２パターンが正反射領域に入るようにして画像を撮像する。そして、拡散反射領域を解析して欠陥ラインを検出することで、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査するとともに、正反射領域を解析して欠陥ラインを検出することで、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する。

＜測色カメラの具体例＞
次に、図４−１および図４−２を参照しながら、測色カメラ２０の具体例について詳細に説明する。図４−１および図４−２は、測色カメラ２０の機械的構成の一例を示す図であり、図４−１は、測色カメラ２０の縦断面図（図４−２中のＸ２−Ｘ２線断面図）、図４−２は、測色カメラ２０の筐体２３の内部を図４−１のＸ１方向に見た平面図である。なお、図４−２においては、測色カメラ２０の筐体２３の内部に配置された各部材の位置関係を分かり易く示すために、これらの部材を支持する構造体などの図示を適宜省略している。

測色カメラ２０は、枠体２１と基板２２とを組み合わせて構成された筐体２３を備える。枠体２１は、筐体２３の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板２２は、枠体２１の開放端を閉塞して筐体２３の上面を構成するように枠体２１に締結され、枠体２１と一体化されている。

筐体２３は、その底面部２３ａが所定の間隙ｄを介してプラテン１６上の記録媒体Ｍと対向するように、キャリッジ５に固定される。記録媒体Ｍと対向する筐体２３の底面部２３ａには、記録媒体Ｍに形成されたパターン（測色用パターンや検査用パターン）を筐体２３の内部から撮影可能にするための開口部２４が設けられている。

筐体２３の内部には、画像を撮像する二次元イメージセンサ２５が設けられている。二次元イメージセンサ２５は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子や結像レンズなどを備え、受光面が筐体２３の底面部２３ａ側に向くように、例えば基板２２の内面側（部品実装面）に実装されている。

また、筐体２３の内部には、測色用パターンの測色を行う際に二次元イメージセンサ２５によって測色用パターンとともに撮像される基準チャート４０と、この基準チャート４０の光学像を二次元イメージセンサ２５に導くための反射ミラー２６とが設けられている。基準チャート４０は、例えば緩衝部材２７の圧縮復元力により構造体に押し付けられ、枠体２１の側面部に対して平行となる状態で固定されて配置される。反射ミラー２６は、例えば緩衝部材２８の圧縮復元力により構造体に押し付けられ、筐体２３の底面部２３ａに対して所定角度で傾斜した状態で固定されて配置される。なお、基準チャート４０の詳細については後述する。

また、筐体２３の内部には、測色用パターンの測色を行う際に二次元イメージセンサ２５の撮像範囲を拡散光によって概ね均一に照明するための測色用光源３０が設けられている（図４−２参照）。測色用光源３０としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。測色用光源３０は、例えば、基板２２の内面側に実装される。ただし、測色用光源３０は、二次元イメージセンサ２５の撮像範囲を概ね均一に照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板２２に直接実装されていなくてもよい。また、本実施形態では、測色用光源３０としてＬＥＤを用いているが、光源の種類はＬＥＤに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬなどを測色用光源３０として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを測色用光源３０として用いた場合は、太陽光の分光分布に近い照明光が得られるため、測色精度の向上が期待できる。

また、筐体２３の内部には、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する際に、記録媒体Ｍに形成された検査用パターンを含む撮像範囲を照明する光源部３１が設けられている。光源部３１は、検査用パターンを被写体として二次元イメージセンサ２５が撮像した画像のうち、特に、筐体２３の開口部２４を介して撮像される範囲（以下、「被写体領域」という。）の画像に上述した正反射領域と拡散反射領域とが含まれるように、開口部２４の周辺を照明する。

本実施形態の測色カメラ２０では、二次元イメージセンサ２５が撮像する被写体領域の画像において、正反射領域が、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド６と記録媒体Ｍとの相対移動方向である主走査方向（図中矢印Ａ方向）に対応する方向に長くなるように形成される。つまり、光源部３１は、二次元イメージセンサ２５が撮像する被写体領域の画像に、副走査方向に対応する方向の長さよりも主走査方向に対応する方向の長さの方が長い形状の正反射領域が形成されるように構成される。なお、以下では説明の便宜上、検査用パターンの画像における主走査方向に対応する方向を単に主走査方向と呼び、検査用パターンの画像における副走査方向に対応する方向を単に副走査方向と呼ぶ。

光源部３１は、例えば図４−２に示すように、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に沿って直線状に並ぶように筐体２３の内部に配置された複数の検査用光源３２を有する構成とされる。検査用光源３２としては、例えばＬＥＤが用いられる。測色カメラ２０は記録ヘッド６を搭載するキャリッジ５に固定されているため、複数の検査用光源３２が並ぶ方向と、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド６と記録媒体Ｍとの相対移動方向が一致する。したがって、二次元イメージセンサ２５が撮像する被写体領域の画像には、複数の検査用光源３２からの正反射光が主走査方向に並んだ正反射領域が形成される。

なお、光源部３１は、二次元イメージセンサ２５が撮像する被写体領域の画像において、副走査方向よりも主走査方向に長い正反射領域が形成される構成であればよく、例えば、主走査方向に長い帯状の正反射領域を形成する単一の検査用光源から構成されていてもよい。

また、筐体２３の内部には、開口部２４を介して筐体２３内部に入り込むインクミストや塵埃などが二次元イメージセンサ２５や測色用光源３０、光源部３１の検査用光源３２、基準チャート４０などに付着するのを防止するためのカバー部材３３が設けられている。カバー部材３３は、測色用光源３０や光源部３１の検査用光源３２からの光に対して十分な透過率を持つ透明な光学部材であり、開口部２４と平行に筐体２３内部に配置されている。

カバー部材３３は、光源部３１の検査用光源３２から被写体領域に照射される光の光路に配置される。このため、検査用光源３２からの光は、被写体領域だけでなくカバー部材３３でも正反射する。このカバー部材３３での正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射すると、記録ヘッド６のノズル吐出不良の検査に悪影響を与える虞がある。このため、筐体２３の内部には、さらに、カバー部材３３での正反射光を遮断して二次元イメージセンサ２５に入射することを防止する遮光部材３４が設けられている。この遮光部材３４は、例えば図４−１に示すように、カバー部材３３に対して垂直に配置された隔壁として構成される。

なお、被写体領域で正反射した正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射し、かつ、カバー部材３３で正反射した正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射しない位置に光源部３１の検査用光源３２を配置できる場合は、遮光部材３４を設けない構成であってもよい。

本実施形態の測色カメラ２０は、測色用パターンの測色時は、測色用光源３０を点灯させて、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンを測色用光源３０による照明下で二次元イメージセンサ２５により撮像する。一方、記録ヘッド６のノズル検査時は、光源部３１の複数の検査用光源３２を点灯させて、記録媒体Ｍに形成された検査用パターンを検査用光源３２の照明下で二次元イメージセンサ２５により撮像する。そして、検査用パターンを被写体として撮像された被写体領域の画像を解析して、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検出する。

＜基準チャートの具体例＞
次に、図５を参照しながら、測色カメラ２０の筐体２３内部に配置される基準チャート４０について詳細に説明する。図５は、基準チャート４０の具体例を示す図である。

図５に示す基準チャート４０は、測色用の基準パッチを配列した複数の基準パッチ列４１〜４４、ドット径計測用パターン列４６、距離計測用ライン４５、およびチャート位置特定用マーカ４７を有する。

基準パッチ列４１〜４４は、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４１と、ＲＧＢの２次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４２と、グレースケールの基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４３と、３次色の基準パッチを配列した基準パッチ列４４と、を含む。ドット径計測用パターン列４６は、大きさが異なる円形パターンが大きさ順に配列された幾何学形状測定用のパターン列であり、記録媒体Ｍに形成された画像のドット径の計測に用いることができる。

距離計測用ライン４５は、複数の基準パッチ列４１〜４４やドット径計測用パターン列４６を囲む矩形の枠として形成されている。チャート位置特定用マーカ４７は、距離計測用ライン４５の四隅の位置に設けられていて、各基準パッチの位置を特定するためのマーカとして機能する。二次元イメージセンサ２５により撮像される基準チャート４０の画像から、距離計測用ライン４５とその四隅のチャート位置特定用マーカ４７を特定することで、基準チャート４０の位置および各基準パッチやパターンの位置を特定することができる。

測色用の基準パッチ列４１〜４４を構成する各基準パッチは、測色カメラ２０の撮像条件を反映した色味の基準として用いられる。なお、基準チャート４０に配置されている測色用の基準パッチ列４１〜４４の構成は、図５に示す例に限定されるものではなく、任意の基準パッチ列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できる基準パッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチ列４１や、グレースケールの基準パッチ列４３は、画像形成装置１００に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、ＲＧＢの２次色の基準パッチ列４２は、画像形成装置１００で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成されていてもよく、さらに、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒ等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。

なお、本実施形態では、一般的なパッチ（色票）の形状の基準パッチ列４１〜４４を有する基準チャート４０を用いているが、基準チャート４０は、必ずしもこのような基準パッチ列４１〜４４を有する形態でなくてもよい。基準チャート４０は、測色に利用可能な複数の色が、それぞれの位置を特定できるように配置された構成であればよい。

本実施形態の測色カメラ２０では、測色用パターンの測色を行う際に、二次元イメージセンサ２５が、測色用光源３０による照明下で、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンと筐体２３内部の基準チャート４０とを同時に撮像する。そして、得られた画像を用いて測色用パターンの測色値を算出する。この際、筐体２３外部の測色用パターンと筐体２３内部の基準チャート４０との双方に焦点の合った画像を撮像できるように、反射ミラー２６の位置および角度が調整されている。なお、ここでの同時に撮像とは、測色用パターンと基準チャート４０とを含む１フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、１フレーム内に測色用パターンと基準チャート４０とを含む画像データを取得すれば、測色用パターンと基準チャート４０とを同時に撮像したことになる。

なお、以上説明した測色カメラ２０の機械的構成は一例であり、これに限らない。本実施形態の測色カメラ２０は、少なくとも二次元イメージセンサ２５を用いて測色用パターンの測色や、検査用パターンを用いた記録ヘッド６のノズル吐出不良の検査を行える構成であればよく、上記の構成に対して様々な変形や変更が可能である。

また、本実施形態では、測色用パターンの測色を行う機能を持った測色カメラ２０にノズル検査装置としての機能を持たせているが、ノズル検査装置を、測色カメラ２０とは別の撮像装置を用いて実現する構成であってもよい。この場合、測色カメラ２０とは別の撮像装置は、上述した二次元イメージセンサ２５と同様の二次元イメージセンサと、上述した光源部３１に相当する光源部とを備える。そして、光源部による照明下で二次元イメージセンサにより検査用パターンを撮像し、被写体領域の画像を解析して欠陥ラインを検出することにより、記録ヘッド６のノズルの吐出不良を検出する。

＜画像形成装置の制御機構の概略構成＞
次に、図６を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図６は、画像形成装置１００の制御機構の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態の画像形成装置１００は、図６に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、制御用ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１１０、記録ヘッド６、測色カメラ２０、エンコーダセンサ１３、主走査モータ８、および副走査モータ１２を備える。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、および制御用ＦＰＧＡ１１０は、メイン制御基板１２０に搭載されている。記録ヘッド６、エンコーダセンサ１３、および測色カメラ２０は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０２に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置１００における各種動作を制御するための制御指令を出力する。

記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６は、それぞれ、記録ヘッド６、主走査モータ８、副走査モータ１２を駆動するためのドライバである。

制御用ＦＰＧＡ１１０は、ＣＰＵ１０１と連携して画像形成装置１００における各種動作を制御する。制御用ＦＰＧＡ１１０は、機能的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、インク吐出制御部１１３、センサ制御部１１４、およびモータ制御部１１５を備える。

ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行って、制御用ＦＰＧＡ１１０が取得した各種情報をＣＰＵ１０１に伝えるとともに、ＣＰＵ１０１から出力された制御指令を入力する。

メモリ制御部１１２は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３にアクセスするためのメモリ制御を行う。

インク吐出制御部１１３は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて記録ヘッドドライバ１０４の動作を制御することにより、記録ヘッドドライバ１０４により駆動される記録ヘッド６からのインクの吐出タイミングを制御する。

センサ制御部１１４は、エンコーダセンサ１３から出力されるエンコーダ値などのセンサ信号に対する処理を行う。

モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて主走査ドライバ１０５の動作を制御することにより、主走査ドライバ１０５により駆動される主走査モータ８を制御して、キャリッジ５の主走査方向への移動を制御する。また、モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて副走査ドライバ１０６の動作を制御することにより、副走査ドライバ１０６により駆動される副走査モータ１２を制御して、プラテン１６上の記録媒体Ｍの副走査方向への移動を制御する。

なお、以上の各部は、制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する制御機能の一例であり、これら以外にも様々な制御機能を制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する構成としてもよい。また、上記の制御機能の全部または一部を、ＣＰＵ１０１または他の汎用のＣＰＵにより実行されるプログラムによって実現する構成であってもよい。また、上記の制御機能の一部を、制御用ＦＰＧＡ１１０とは異なる他のＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用のハードウェアにより実現する構成であってもよい。

記録ヘッド６は、ＣＰＵ１０１および制御用ＦＰＧＡ１１０により動作制御される記録ヘッドドライバ１０４により駆動され、プラテン１６上の記録媒体Ｍにインクを吐出して画像を形成する。

測色カメラ２０は、上述したように、画像形成装置１００の色調整時に、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンを基準チャート４０とともに撮像し、撮像画像から得られる測色用パターンのＲＧＢ値と基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色用パターンの測色値（標準色空間における表色値であり、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値）を算出する。測色カメラ２０が算出した測色用パターンの測色値は、制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。なお、測色用パターンの測色値を算出する具体的な方法としては、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法を利用することができる。

また、測色カメラ２０は、上述したように、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する機能を有している。記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する場合、測色カメラ２０は、上述したように、光源部３１による照明下で二次元イメージセンサ２５により検査用パターンを被写体とした撮像を行い、得られた被写体領域の画像を解析して欠陥ラインを検出することにより、ノズルの吐出不良を検出する。ノズルの吐出不良の検査結果は、測色カメラ２０から制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。

エンコーダセンサ１３は、エンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御用ＦＰＧＡ１１０に出力する。このエンコーダ値は制御用ＦＰＧＡ１１０からＣＰＵ１０１へと送られて、例えば、キャリッジ５の位置や速度を計算するために用いられる。ＣＰＵ１０１は、このエンコーダ値から計算したキャリッジ５の位置や速度に基づき、主走査モータ８を制御するための制御指令を生成して出力する。

＜測色カメラの制御機構の構成＞
次に、図７を参照しながら、測色カメラ２０の制御機構について具体的に説明する。図７は、測色カメラ２０の制御機構の一構成例を示すブロック図である。

測色カメラ２０は、図７に示すように、上述した二次元イメージセンサ２５、測色用光源３０および光源部３１のほか、タイミング信号発生部５１、フレームメモリ５２、平均化処理部５３、測色演算部５４、不揮発性メモリ５５、光源駆動制御部５６、および検出部５７を備える。

二次元イメージセンサ２５は、当該二次元イメージセンサ２５に入射した光を電気信号に変換して、撮像範囲を撮像した画像データを出力する。二次元イメージセンサ２５は、光電変換により得られたアナログ信号をデジタルの画像データにＡＤ変換し、その画像データに対してシェーディング補正やホワイトバランス補正、γ補正、画像データのフォーマット変換などの各種の画像処理を行った後に出力する機能を内蔵している。二次元イメージセンサ２５の各種動作条件の設定は、ＣＰＵ１０１からの各種設定信号に従って行われる。なお、画像データに対する各種の画像処理は、その一部あるいは全部を二次元イメージセンサ２５の外部で行うようにしてもよい。

タイミング信号発生部５１は、二次元イメージセンサ２５による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、二次元イメージセンサ２５に供給する。本実施形態では、測色用パターンの測色を行う場合だけでなく、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良の検査を行う際にも、二次元イメージセンサ２５による撮像を行う。タイミング信号発生部５１は、これら測色パターンの測色時および記録ヘッド６のノズルの検査時に、二次元イメージセンサ２５による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、二次元イメージセンサ２５に供給する。

フレームメモリ５２は、二次元イメージセンサ２５から出力された画像を一時的に格納する。

平均化処理部５３は、測色用パターンの測色を行う際に、二次元イメージセンサ２５により撮像されてフレームメモリ５２に一時的に格納された画像から、測色用パターンを映した領域の中央部付近に設定された測色対象領域と、基準チャート４０の各基準パッチを映した領域とを抽出する。そして、平均化処理部５３は、抽出した測色対象領域の画像データを平均化して、得られた値を測色用パターンのＲＧＢ値として測色演算部５４に出力するとともに、各基準パッチを映した領域の画像データを各々平均化して、得られた値を各基準パッチのＲＧＢとして測色演算部５４に出力する。

測色演算部５４は、平均化処理部５３の処理によって得られた測色用パターンのＲＧＢ値と、基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色用パターンの測色値を算出する。測色演算部５４が算出した測色用パターンの測色値は、メイン制御基板１２０上のＣＰＵ１０１へと送られる。なお、測色演算部５４は、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法により測色用パターンの測色値を算出できるため、ここでは測色演算部５４の処理の詳細な説明は省略する。

不揮発性メモリ５５は、測色演算部５４が測色用パターンの測色値を算出するために必要な各種データなどを記憶する。

光源駆動制御部５６は、測色用光源３０や光源部３１（検査用光源３２）を駆動するための光源駆動信号を生成して、測色用光源３０や光源部３１に供給する。本実施形態の測色カメラ２０は、上述したように、測色パターンの測色時には測色用光源３０を駆動し、記録ヘッド６のノズル検査時には光源部３１を駆動する。光源駆動制御部５６は、測色用光源３０を駆動するタイミングで光源駆動信号を測色用光源３０に供給し、光源部３１を駆動するタイミングで光源駆動信号を光源部３１（検査用光源３２）に供給する。

検出部５７は、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良の検査を行う際に、光源部３１による照明下で二次元イメージセンサ２５により撮像され、フレームメモリ５２に一時的に格納された画像から被写体領域の画像を抽出し、この被写体領域の画像を解析して、ノズルの吐出不良を検出する。

図８は、記録ヘッド６のノズル検査時に二次元イメージセンサ２５が撮像した画像から抽出された被写体領域の画像Ｉｍを模式的に示す図である。本実施形態の測色カメラ２０は、記録ヘッド６のノズル検査時に光源部３１を駆動して二次元イメージセンサ２５による画像の撮像を行うため、被写体領域の画像Ｉｍには、図８に示すように、正反射領域Ｒ１と、正反射領域Ｒ１以外の領域である拡散反射領域Ｒ２とが形成される。正反射領域Ｒ１は、上述したように、記録媒体Ｍに検査用パターンを形成した際の記録ヘッド６と記録媒体Ｍとの相対移動方向に対応する方向（本実施形態では図中矢印Ａで示す主走査方向）に沿って長い領域として、被写体領域の画像Ｉｍに形成される。

ここで、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する場合、二次元イメージセンサ２５は、上述したように、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにより形成された第２パターンＰ２が正反射領域Ｒ１に入るように、画像の撮像を行う。このため、記録ヘッド６ｃｌに吐出不良が生じているノズルがある場合、被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１に、主走査方向に沿った低輝度の欠陥ラインが現れる。検出部５７は、被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１を解析し、このような欠陥ラインを検出することにより、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検出できる。

例えば検出部５７は、まず、フレームメモリ５２に一時的に格納された二次元イメージセンサ２５の撮像画像から、被写体領域の画像Ｉｍを抽出する。そして、検出部５７は、抽出した被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１に含まれる各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値を近似曲線で近似する。そして、検出部５７は、副走査位置ごとの画素平均値と近似曲線との差分（残差）を所定の閾値と比較し、残差が閾値を超えている位置があれば、その位置のノズルに吐出不良が生じていると判断する。

図９は、記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する場合の検出部５７による処理の一例を説明する図である。図９（ａ）は、正反射領域Ｒ１に含まれる各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値（実線）を近似曲線（一点鎖線）で近似した例を示しており、縦軸が主走査方向の画素平均値、横軸が副走査位置である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した副走査位置ごとの画素平均値と近似曲線との差分（残差）を示しており、縦軸が残差の値、横軸が副走査位置である。記録ヘッド６ｃｌに吐出不良が生じているノズルがある場合、図９（ｂ）に示すように、副走査位置のいずれかにおいて残差の値（絶対値）が極端に大きくなる。したがって、検出部５７は、このようなノズルの吐出不良に起因する残差の変動を判定可能な適切な閾値を定めておき、副走査位置ごとの残差をこの閾値と比較することで、記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検出することができる。

また、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査する場合、二次元イメージセンサ２５は、上述したように、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを単独で使用して形成された第１パターンＰ１が拡散反射領域Ｒ２に入るように、画像の撮像を行う。このため、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋに吐出不良が生じているノズルがある場合、被写体領域の画像Ｉｍの拡散反射領域Ｒ２に、主走査方向に沿った高輝度（低濃度）の欠陥ラインが現れる。検出部５７は、被写体領域の画像Ｉｍの拡散反射領域Ｒ２を解析し、このような欠陥ラインを検出することにより、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検出できる。

例えば検出部５７は、まず、フレームメモリ５２に一時的に格納された二次元イメージセンサ２５の撮像画像から、被写体領域の画像Ｉｍを抽出する。そして、検出部５７は、抽出した被写体領域の画像Ｉｍの拡散反射領域Ｒ２のうち、第１パターンＰ１の位置における各画素の画素値を主走査方向に加算平均し、副走査位置ごとの画素平均値を求める。そして、検出部５７は、副走査位置ごとの画素平均値を所定の閾値と比較し、画素平均値が閾値を超えている位置があれば、その位置のノズルに吐出不良が生じていると判断する。

図１０は、記録ヘッド６ｍにおけるノズルの吐出不良を検査する場合の検出部５７による処理の一例を説明する図である。図１０は、拡散反射領域Ｒ２のうち、マゼンタのインクで形成された第１パターンＰ１の位置における各画素の画素値（ＲＧＢデータ）を主走査方向に加算平均した例を示しており、図１０（ａ）がＲデータの画素平均値、図１０（ｂ）がＧデータの画素平均値、図１０（ｃ）がＢデータの画素平均値をそれぞれ示している。

マゼンタのインクを吐出する記録ヘッド６ｍに吐出不良が生じているノズルがある場合、図１０（ｂ）や図１０（ｃ）に示すように、特にＧデータやＢデータの値が副走査位置のいずれかにおいて極端に大きくなる。したがって、検出部５７は、このようなノズルの吐出不良に起因するＧデータやＢデータの変動を判定可能な適切な閾値を定めておき、副走査位置ごとの残差をこの閾値と比較することで、記録ヘッド６ｍにおけるノズルの吐出不良を検出することができる。

なお、図８に示した被写体領域の画像Ｉｍのように、正反射領域Ｒ１にクリアインクで形成された第２パターンＰ２が位置し、かつ、拡散反射領域Ｒ２に色インクで形成された第１パターンＰ１が位置する画像を二次元イメージセンサ２５が撮像する場合、検出部５７は、この１つの画像を用いて、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査することができる。

記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良の検査結果は、上述したように、測色カメラ２０から制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。本実施形態の画像形成装置１００においては、記録ヘッド６にノズルの吐出不良が生じている旨の検査結果をＣＰＵ１０１が受け取ると、ＣＰＵ１０１の指令に従って維持機構１５が記録ヘッド６の吐出面のワイピングやインクの空吐出などの回復動作を行い、ノズルの吐出不良を解消させる。このとき、維持機構１５による回復動作は、記録ヘッド６の吐出面の全体に対して行ってもよいし、吐出不良が検出されたノズルを含む領域である欠陥領域を対象に行ってもよい。記録ヘッド６における欠陥領域は、例えば、被写体領域の画像Ｉｍにおいて欠陥ラインが検出された副走査方向の位置と、欠陥ラインが検出された際の記録媒体Ｍの送り量（副走査方向の移動量）とに基づいて特定することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良が検出された場合に、例えば図示しない操作パネルでの表示などにより、記録ヘッド６にノズルの吐出不良が生じていることをオペレータに通知してもよい。この場合、オペレータの操作に従って維持機構１５が記録ヘッド６の回復動作を行うことで、ノズルの吐出不良を解消させることができる。

図１１は、記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する際の測色カメラ２０の動作の一例を示すフローチャートであり、二次元イメージセンサ２５による一度の撮像で、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良とを同時に検査する場合の例である。

本例の場合、色インクを用いて形成された第１パターンと、クリアインクを用いて形成された第２パターンとが隣り合って並ぶように、記録媒体Ｍに検査用パターンが形成される。そして、これら第１パターンと第２パターンとが並ぶように形成された記録媒体Ｍが、画像形成装置１００のプラテン１６上の所定位置にセットされる。所定位置は、測色カメラ２０の二次元イメージセンサ２５が検査用パターンの画像を撮像したときに、上述した被写体領域の画像Ｉｍ（図８参照）において、第２パターンＰ２が正反射領域Ｒ１に入り、第１パターンＰ１が拡散反射領域Ｒ２に入ることになる記録媒体Ｍの位置である。

記録媒体Ｍが所定位置にセットされると、まず、光源部３１の検査用光源３２が点灯し、被写体領域を照明する（ステップＳ１０１）。そして、二次元イメージセンサ２５が、光源部３１の検査用光源３２による照明下で画像を撮像する（ステップＳ１０２）。二次元イメージセンサ２５により撮像された画像は、フレームメモリ５２に格納される。

次に、検出部５７が、フレームメモリ５２に格納された画像から、被写体領域の画像Ｉｍを抽出する（ステップＳ１０３）。そして、検出部５７は、上述したように、被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１を解析することにより、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する（ステップＳ１０４）。また、検出部５７は、被写体領域の画像Ｉｍの拡散反射領域Ｒ２を解析することにより、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査する（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０４の処理とステップＳ１０５の処理は、順番が逆であってもよい。

次に、検出部５７は、検査対象となる記録ヘッド６の全ノズルに対する検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。全ノズルに対する検査が終了していない場合は（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、検査用パターンが形成された記録媒体Ｍが副走査方向に所定量搬送され（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２以降の処理が繰り返される。そして、全ノズルに対する検査が終了すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、光源部３１の検査用光源３２が消灯し（ステップＳ１０８）、一連の処理が終了する。

なお、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良とを個別に検査する場合は、二次元イメージセンサ２５により第１パターンＰ１と第２パターンＰ２とを別々に撮像し、第１パターンＰ１を撮像した画像に対して上述したステップＳ１０５の処理を行い、第２パターンＰ２を撮像した画像に対して上述したステップＳ１０４の処理を行えばよい。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の測色カメラ２０（ノズル検査装置の一例）は、二次元イメージセンサ２５が、色インクにより形成された検査用パターンである第１パターンＰ１が拡散反射領域Ｒ２に位置し、クリアインクにより形成された検査用パターンである第２パターンＰ２が正反射領域Ｒ１に位置するように、被写体領域の画像Ｉｍを撮像する。そして、検出部５７が、被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１を解析してクリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査し、被写体領域の画像Ｉｍの拡散反射領域Ｒ２を解析して色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良を検査する。したがって、従来技術のように拡散反射光検出用と正反射光検出用に２つのセンサを設ける必要がなく、１つの二次元イメージセンサ２５のみを用いた簡素な構成により、色インクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋにおけるノズルの吐出不良と、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良との双方を適切に検査することができる。

また、被写体領域の画像Ｉｍにおける正反射領域Ｒ１は、記録ヘッド６ｃｌのノズル列１７と記録媒体Ｍとの相対移動方向（主走査方向）に対応する方向の大きさが、それと直交する方向の大きさよりも大きくされる。つまり、光源部３１が、二次元イメージセンサ２５により撮像された被写体領域の画像Ｉｍにこのような正反射領域Ｒ１が形成されるように、被写体領域を照明する。したがって、本実施形態の測色カメラ２０によれば、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を、画像における欠陥ラインとして検出することができ、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。

また、本実施形態の測色カメラ２０によれば、検査用パターンを形成する記録媒体Ｍの種類によらず、二次元イメージセンサ２５が撮像した検査用パターンの画像を用いて、記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。例えば、コート層を有する光沢紙に検査用パターンを形成した場合であっても、コート層を有さない普通紙に検査用パターンを形成した場合であっても、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにノズルの吐出不良が生じていれば、被写体領域の画像Ｉｍの正反射領域Ｒ１に欠陥ラインが現れる。このため、本実施形態の測色カメラ２０によれば、検査用パターンを形成する記録媒体Ｍの種類によらず、上述した方法によって記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を適切に検出することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、上述した記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検査する機能を持った測色カメラ２０を備えるため、ノズルの吐出不良が検出された場合に記録ヘッド６の回復動作を行うことで、印刷画像の画質の低下を抑制することができる。

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。例えば、上述した実施形態では、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を検査する例を説明したが、本発明は、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌに限らず、例えば白インクなど、記録媒体Ｍに吐出されると視認性が低下するインクを吐出する記録ヘッドにおけるノズルの吐出不良を検査する場合にも有効に適用できる。記録ヘッドから白色の記録媒体Ｍに白インクを吐出することで形成した検査用パターンは、測色用光源３０による照明下では視認性が低下し、従来技術と同様の方法ではノズルの吐出不良を検査することが困難である。しかし、光源部３１（検査用光源３２）による照明下で、白インクで形成した検査用パターンが正反射領域Ｒ１に入るように被写体領域の画像Ｉｍを撮像し、この被写体領域の画像Ｉｍを解析することで、上述した例と同様に、白インクを吐出する記録ヘッドにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。

また、上述した実施形態は、記録ヘッド６を搭載したキャリッジ５を主走査方向に往復移動させながら記録ヘッド６のノズル列１７から記録媒体Ｍにインクを吐出することで画像を形成するシリアルヘッド型の画像形成装置１００への適用例である。しかし、本発明は、主走査方向に沿ったノズル列を有する記録ヘッド（ラインヘッド）を固定し、記録媒体を副走査方向に搬送しながら記録ヘッドのノズル列から記録媒体にインクを吐出することで画像を形成するラインヘッド型の画像形成装置に対しても有効に適用可能である。

ラインヘッド型の画像形成装置に本発明を適用する場合、上述した検査用パターンを形成する際のノズル列と記録媒体との相対移動方向は副走査方向となる。このため、ノズル検査装置は、二次元イメージセンサが撮像する検査用パターンの画像において、副走査方向に対応する方向の大きさが、主走査方向に対応する方向の大きさよりも大きい正反射領域が形成されるように構成される。

ラインヘッド型の画像形成装置に対応するノズル検査装置を、上述した実施形態の測色カメラ２０と同様の構成（以下、測色カメラ２０’という。）で実現する場合、測色カメラ２０’は例えば図１２に示すような構成とされる。すなわち、測色カメラ２０’は、例えばラインヘッドに対して主走査方向（図中矢印Ａ方向）に移動可能に取り付けられる。そして、測色カメラ２０’の光源部３１は、図１２に示すように、副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に沿って直線状に並ぶように筐体２３の内部に配置された複数の検査用光源３２を有する構成とされる。これにより、複数の検査用光源３２が並ぶ方向と、検査用パターンを形成する際の記録ヘッド６ｃｌと記録媒体Ｍとの相対移動方向が一致する。したがって、二次元イメージセンサ２５が撮像する被写体領域の画像Ｉｍには、複数の検査用光源３２からの正反射光が主走査方向に並んだ正反射領域Ｒ１が形成されることになり、上述した実施形態と同様に、クリアインクを吐出する記録ヘッド６ｃｌにおけるノズルの吐出不良を適切に検査することができる。

６ 記録ヘッド
１７ ノズル列
２０ 測色カメラ
２５ 二次元イメージセンサ
３１ 光源部
３２ 検査用光源
５７ 検出部
１００ 画像形成装置
Ｍ 記録媒体
Ｉｍ 被写体領域の画像
Ｒ１ 正反射領域
Ｒ２ 拡散反射領域
Ｐ１ 第１パターン
Ｐ２ 第２パターン

特開２００５−２２２１８号公報

Claims (6)

1. 複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、
   前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、
   前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備え、
   前記二次元イメージセンサは、前記パターンが色インクにより形成された第１パターンである場合は該第１パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第２パターンである場合は該第２パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像し、
   前記検出部は、前記パターンが前記第１パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第１パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第２パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第２パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とするノズル検査装置。
2. 前記二次元イメージセンサは、前記第１パターンと前記第２パターンとの双方を含む前記撮像範囲を、前記第１パターンが前記拡散反射領域に位置するとともに前記第２パターンが前記正反射領域に位置するように撮像し、
   前記検出部は、前記拡散反射領域を解析して前記第１パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査するとともに、前記正反射領域を解析して前記第２パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査することを特徴とする請求項１に記載のノズル検査装置。
3. 前記パターンは、前記ノズル列と前記記録媒体とを前記ノズル列と直交する方向に相対移動させながら形成され、
   前記正反射領域は、前記撮像範囲の画像において、前記ノズル列と前記記録媒体との相対移動方向に対応する方向の大きさが、前記相対移動方向に対応する方向と直交する方向の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のノズル検査装置。
4. 前記光源部は複数の光源を有し、
   前記複数の光源は、前記撮像範囲の画像において、各光源からの光の正反射光が前記相対移動方向に対応する方向に沿って並ぶことで前記正反射領域が形成されるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のノズル検査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のノズル検査装置を備える画像形成装置。
6. 複数のノズルからなるノズル列から記録媒体上にインクを吐出することで形成されたパターンを含む所定の撮像範囲を撮像する二次元イメージセンサと、
   前記二次元イメージセンサが撮像した前記撮像範囲の画像が、前記撮像範囲の正反射光に基づく画像領域である正反射領域と、前記撮像範囲の拡散反射光に基づく画像領域である拡散反射領域とを含むように、前記撮像範囲を照明する光源部と、
   前記撮像範囲の画像を解析して前記ノズルの吐出不良を検出する検出部と、を備えるノズル検査装置により実行されるノズル検査方法であって、
   前記二次元イメージセンサが、前記パターンが色インクにより形成された第１パターンである場合は該第１パターンが前記拡散反射領域に位置し、前記パターンがクリアインクまたは白インクにより形成された第２パターンである場合は該第２パターンが前記正反射領域に位置するように、前記撮像範囲を撮像する工程と、
   前記検出部が、前記パターンが前記第１パターンである場合は前記拡散反射領域を解析して前記第１パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査し、前記パターンが前記第２パターンである場合は前記正反射領域を解析して前記第２パターンを形成した前記ノズルの吐出不良を検査する工程と、を含むことを特徴とするノズル検査方法。