JPWO2019188911A1 - 画像形成装置及び方法、異常ノズル検出方法並びに印刷物の製造方法 - Google Patents

Abstract

余分な媒体の消費を抑制でき、効率的に異常ノズルを特定することができる画像形成装置及び方法、異常ノズル検出方法並びに印刷物の製造方法を提供する。画像形成装置（１０）は、複数のノズルを有するプリントヘッド（１６）と、ユーザ画像内の部分領域とノズルとを対応付ける対応付け部（４０）と、少なくとも１つの部分領域において対応付けたノズルが異常であると想定した第１の補正を行う第１の補正部と、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するスジ検出部（４４）と、単一のユーザ画像内における２つ以上の部分領域のスジ情報を基に、ノズルの状態を推定するノズル状態推定部（４６）と、を備える。

Description

本発明は画像形成装置及び方法、異常ノズル検出方法並びに印刷物の製造方法に係り、特にインクジェット印刷におけるプリントヘッドの異常ノズルを検出する技術及び補正技術に関する。

デジタルプリンティングの分野において、シングルパス方式のインクジェット印刷装置が実用化されている。シングルパス方式のインクジェット印刷装置は、多数のノズルが高密度に配置されたプリントヘッドを用いて用紙などの媒体に対して１回の相対走査（１パス）で画像形成を完成させる。このようなインクジェット印刷装置においては、プリントヘッドのノズルに不吐出や吐出曲がり等の吐出異常が発生すると、印字された画像の対応する箇所がスジとなり、印刷品位を著しく損ねてしまう課題がある。

このようなスジを検出する技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載された画像検査方法が知られている。また、ノズルの異常に起因するスジを補正する技術として、例えば、特許文献３及び特許文献４に記載された補正技術が存在する。特許文献３に開示されたインクジェット印刷装置は、吐出状態が不良なノズルが存在する場合に、吐出状態が不良なノズルに対応する画素及びその近傍の画素の多値データに対して減算処理を施すとともに、吐出状態が不良なノズルによる記録位置を記録可能な他のノズルに対応する画素及びその近傍の画素の多値データに対して減算処理に応じた量の加算処理を施した後に、画素の多値データに対し２値化を行う補正手段を備えている。特許文献３でいう「不良」は、本明細書でいう「異常」に対応する用語である。このような補正技術を採用することで、ノズルの異常に起因するスジを不可視化することが可能である。

しかし、特許文献３及び特許文献４に記載のような補正を行うためには、異常が発生しているノズルを正確に特定する必要がある。近年のプリントヘッドは、ノズルが高密度に配置されており同一領域を複数のノズルで印字するため、異常化したノズルの特定が困難である。このため特許文献１及び特許文献２に記載のようなスジ検出技術では、画像内からスジは特定できても、スジの原因となる異常ノズルの特定ができないため、直ちにスジを補正することができない。

この課題を解決するため、例えば、特許文献５に記載されているように、ユーザ画像とは別にノズルチェックパターンを出力して異常ノズルを特定することが行われている。しかし、ノズルチェックパターンを出力するためには、用紙その他の媒体上の一定領域を消費する必要があり、媒体の有効活用の観点、媒体コスト観点から望ましくない。また印刷物を後工程で加工する場合、媒体上のノズル検査パターンが印字された領域を除去する工程が必要となり、作業性及び／又は生産性の観点からも望ましくない。

異常ノズルを特定する別の技術として、特許文献６及び特許文献７に記載されているように、異常ノズルと仮定して不吐出に設定するノズルを変えて複数回のスジの補正方法を試みる方法が提案されている。

特開２０１６−１９３５０４号公報 特開２０１７−１８１０９４号公報 特許第４０１８５９８号公報 特開２０１０−１８８６６３号公報 特許第５７２５５９７号公報 特許第５９７１１５１号公報 特開２０１７−１７７４４１号公報

特許文献６及び特許文献７には、不吐出に設定するノズルを変えて補正を施した複数枚の印刷を行い、これら複数のユーザ画像領域の中で異常ノズルの特定を行う方法が開示されている。特許文献６及び特許文献７に開示された技術は、異常ノズルを特定するために、ユーザ画像領域以外の一定の領域を専有しなくてもよい可能性がある。

しかし、特許文献６及び特許文献７では、複数のページを使って異常ノズルを特定する方法のみしか開示されておらず、必ずしも効率よくスジを補正することができなかった。

また、特許文献６及び特許文献７では、スジ発生領域において、既存の異常ノズルなどがあったケースなどが考慮されていないため、必ずしも異常ノズルを特定することができないケースや、特定処理によってスジを発生させてしまうケースがあり、スジを適切に補正できないという課題、或いは損紙を増やしてしまう課題があった。

すなわち、従来の技術では、印刷物からスジを検出できたとしても、単一の画像（１ページの画像）から、効率的に異常ノズルを特定し、損紙を増やすことなく、スジを適切に補正できる手段がなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上述した複数の課題の少なくとも１つを解決する手段を提供するため、余分な媒体の消費を抑制でき、効率的に異常ノズルを特定することができる画像形成装置及び方法、異常ノズル検出方法並びに印刷物の製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的の１つは、損紙を増やすことなく、スジの検出と異常ノズルの特定を可能とし、異常ノズルに対処した補正を行うことができる技術を提供することを含む。

本開示の第１態様に係る画像形成装置は、液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドと、プリントヘッドを用いて画像を形成する対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域とノズルとを対応付ける対応付け部と、少なくとも１つの部分領域において対応付けたノズルが異常であると想定した第１の補正を行う第１の補正部と、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像をプリントヘッドに印字させる印字制御部と、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するスジ検出部と、プリントヘッドを用いて印字された単一のユーザ画像内における２つ以上の部分領域のスジ情報を基に、ノズルの状態を推定するノズル状態推定部と、を備える。

第１態様によれば、第１の補正が施された部分領域は、第１の補正の効果によって、スジが不可視化された領域となり得る。第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の出力に際して、プリントヘッドにおいて吐出異常のノズルが新たに発生しなければ、その印字結果は、実質的にスジの無い良好な出力物となり得る。

その一方で、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の出力に際して、プリントヘッドのノズルに異常が発生し、いずれかの部分領域において異常を想定したノズル、及び／又は、補正に用いたノズルが異常ノズルになると、一部の部分領域において第１の補正の効果が崩れてスジが発生する。したがって、スジ検出部によって検出されるスジ情報から、スジが発生している部分領域と対応するノズルの関係を基に、ノズルの状態を推定することができる。例えば、ノズル状態推定部は、スジ検出部によって検出されるスジ情報から、単一のユーザ画像内におけるどの部分領域においてスジが発生しているか、及び／又は、どのようなスジが発生しているかなどの評価を行うことにより、異常ノズルを特定することができる。

第２態様に係る画像形成装置は、第１態様において、ノズル状態推定部にて推定したノズルの状態を基に、吐出異常の異常ノズルに起因するスジの視認性を抑制する第２の補正を行う第２の補正部を備える。

第２態様によれば、スジの原因となった異常ノズルを早期に特定して第２の補正を行うことができ、損紙を抑制することができる。第１の補正と第２の補正は、同じ補正方法を適用してもよいし、異なる補正方法を適用してもよい。

第３態様に係る画像形成装置は、第２態様において、第２の補正部は、異常ノズルを不吐出化して異常ノズルの近接ノズルを用いて第２の補正を行う構成とすることができる。

第４態様に係る画像形成装置は、第３態様において、不吐出化を行う異常ノズルの情報を記述した異常ノズルマスクファイルを記憶する情報記憶部を有し、ノズル状態推定部によって、新たに異常ノズルが特定された場合に、異常ノズルマスクファイルが更新される。

第４態様によれば、異常ノズルマスクファイルを用いて既存の異常ノズルの情報を把握することができる。また、異常ノズルマスクファイルの情報を基に、第１の補正を施す部分領域のノズルの組み合わせを適切に選択することが可能である。

第５態様に係る画像形成装置は、第２態様において、プリントヘッドとして、同一領域に印字可能な複数のヘッドを備え、各画素を複数のヘッドのどのノズルを用いて印字するかを定めたノズル分配マスクパターンファイルを用いて、各画素の印字に使用するノズルが選択される構成であり、第２の補正部は、ノズル分配マスクパターンファイルを更新することにより、第２の補正を行う。

同じ画素位置に印字可能な複数のヘッドは、同じ色のインクを打滴するヘッドであってよい。

第６態様に係る画像形成装置は、第２態様において、第２の補正部は、ノズル状態推定部によって異常と判定された異常ノズルの色を、異なる色で置き換えて、異なる色の別のノズルを用いて第２の補正を行う。

第７態様に係る画像形成装置は、第１態様から第６態様のいずれか一態様において、対応付け部は、単一のユーザ画像の領域を複数の部分領域に分割し、分割された部分領域の各々についてノズルとの対応付けを行う。

第８態様に係る画像形成装置は、第１態様から第６態様のいずれか一態様において、複数のノズルのうち、部分領域において異常であると想定されるノズルの組み合わせは、第１の補正の実施によってスジが非発生であるとの条件を満たして事前に決定された組み合わせである。

第８態様によれば、既存の異常ノズルに対する補正状態などを考慮して、スジが発生しない適切な箇所の部分領域に第１の補正を施すことができる。

第９態様に係る画像形成装置は、第１態様から第８態様のいずれか一態様において、複数のノズルのうち、部分領域において異常であると想定されるノズルの組み合わせは、先行して実施されたスジ検査にてスジがないと判断されたノズルの組み合わせである。

第１０態様に係る画像形成装置は、第９態様において、スジがないとの判断は、ユーザ画像とは別に印字されたチャートを用いて判断される。

第１１態様に係る画像形成装置は、第１態様から第８態様のいずれか一態様において、複数のノズルのうち、部分領域において異常と想定されたノズルの組み合わせは、既に特定されている異常ノズルの情報と予め規定されたルールに従って設定される。

第１１態様によれば、既存の異常ノズルに対する第２の補正の影響を考慮して、スジが発生しない適切な箇所の部分領域に第１の補正を施すことができる。

第１２態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１１態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部は、ユーザ画像を表す入力画像の濃度情報を推定に使用し、かつ、入力画像において相対的に画像濃度が低い領域について、推定に対する寄与度を低くする。

入力画像の各画素の階調値は、濃度情報となり得る。

第１３態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１２態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部は、スジの強度を示す情報を使用して、ノズルの状態の推定を行う。

第１４態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１３態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部は、ノズルの状態の推定に加えて、補正状態の推定を行う。

補正状態の推定には、例えば、補正値が適切であるか否かの判定が含まれる。

第１５態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１４態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部は、第１の補正において想定された異常ノズルの補正に用いた補正ノズルが共通である複数の部分領域にスジが発生している場合、補正ノズルが異常であると判定する。

第１６態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１５態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部は、第１の補正が施された特定の部分領域にスジがなく、特定の部分領域以外の第１の補正が施された部分領域にスジがある場合は、特定の部分領域において異常と想定されたノズルが実際に異常になったと判定する。

第１７態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１６態様のいずれか一態様において、ノズル状態推定部が異常ノズルを特定できなかった場合、部分領域に対応付けるノズルの組み合わせを変更する。

第１８態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１７態様のいずれか一態様において、第１の補正部において想定された異常ノズルは、異なる色では異なる部分領域に設定される。

第１９態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１８態様のいずれか一態様において、プリントヘッドとして共通の構造を持つ複数のヘッドを備え、複数のヘッドの各々について第１の補正部において想定された異常ノズルが設定される部分領域は、ユーザ画像内において分散された位置に設定される。

第２０態様に係る画像形成装置は、第１態様から第１９態様のいずれか一態様において、第１の補正部は、ユーザ画像内の部分領域に第１の補正を施した補正パターンを埋め込む処理を行う。

第２１態様に係る画像形成装置は、第１態様から第２０態様のいずれか一態様において、プリントヘッドを用いて印字されたユーザ画像の印字結果を読み取る画像読取装置と、画像読取装置を用いて取得された読取画像を処理する信号処理装置と、を備え、信号処理装置は、スジ検出部及びノズル状態推定部としての処理を行う。

第２２態様に係る印刷物の製造方法は、第１態様から第２１態様のいずれか一態様の画像形成装置を用いて第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像を印字し、ユーザ画像が形成された印刷物を製造する印刷物の製造方法である。

第２３態様に係る画像形成方法は、液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドを用いて画像を形成する画像形成方法であって、画像形成の対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域とノズルとを対応付けるステップと、少なくとも１つの部分領域において対応付けたノズルが異常であると想定した第１の補正を行うステップと、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像をプリントヘッドに印字させるステップと、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するステップと、プリントヘッドを用いて印字された単一のユーザ画像内における２つ以上の部分領域のスジ情報を基に、ノズルの状態を推定するステップと、を含む。

第２３態様において、第２態様から第２１態様で特定した画像形成装置の特定事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像形成装置において特定される処理や動作を担う手段としての処理部や機能部の要素は、これに対応する処理や動作のステップ（工程）の要素として把握することができる。また、第２３態様の画像形成方法は、画像形成物を製造する方法、並びに、印刷物の製造方法と理解することができる。

第２４態様に係る異常ノズル検出方法は、液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドの異常ノズルを検知する異常ノズル検出方法であって、画像形成の対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域とノズルとを対応付けるステップと、少なくとも１つの部分領域において対応付けたノズルが異常であると想定した第１の補正を行うステップと、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像をプリントヘッドに印字させるステップと、第１の補正が施された部分領域を含むユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するステップと、プリントヘッドを用いて印字された単一のユーザ画像内における２つ以上の部分領域のスジ情報を基に、ノズルの状態を推定するステップと、を含む。

第２４態様において、第２態様から第２１態様で特定した画像形成装置の特定事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像形成装置において特定される処理や動作を担う手段としての処理部や機能部の要素は、これに対応する処理や動作のステップ（工程）の要素として把握することができる。

本発明によれば、プリントヘッドを用いて印字された単一のユーザ画像から、効率的に異常ノズルを特定することができる。本発明によれば、余分な媒体の消費を抑制することが可能になる。また、本発明によれば、損紙を増やすことなく、スジの検出と異常ノズルの特定を可能とし、異常ノズルに対処した補正を行うことが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における印字動作の流れの例を示すフローチャートである。 図３は、ユーザ画像としてグレーのグラデーションパターンを印字する場合の入力画像の例である。 図４は、図３の入力画像に対する印字結果の画像例を示す図である。 図５は、入力画像にノズルチェックパターンを付加した比較例の画像例を示す図である。 図６は、図５のノズルチッェクパターンを含む入力画像に対する印字結果の画像例を示す図である。 図７は、ノズル番号50が異常であることを受けて補正された入力画像の例である。 図８は、図７に示した補正後の印字結果を示す印字画像の例である。 図９は、本実施形態による異常ノズル特定パターンの例を示す図である。 図１０は、図９の一部拡大図である。 図１１は、図９の画像を印字した場合に得られる印字結果の見た目を示す画像の例である。 図１２は、白地とベタが混在したユーザ画像の画像例である。 図１３は、図１２に示すユーザ画像に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ場合の入力画像の例を示す図である。 図１４は、異常ノズル特定パターンの他の例を示す図である。 図１５は、異常ノズル特定パターンの別の例を示す図である。 図１６は、異常ノズル特定パターンの別の例を示す図である。 図１７は、異常ノズル特定パターンを埋め込んでいない場合のスジの見え方を示す画像例である。 図１８は、入力画像に対して不吐出であるノズル番号50の画素を白く表示した画像例である。 図１９は、図１８に示した入力画像を実際に印字出力した場合の見え方を示す画像例である。 図２０は、ユーザ画像上に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ画像例である。 図２１は、ユーザ画像上に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ画像例である。 図２２は、図２１の画像を印字した場合に得られる印字結果の「見た目」を示す画像例である。 図２３は、ノズル分配マスクのマスクパターンの一例を示す図である。 図２４は、異常ノズル特定パターンを埋め込むために用いられるノズル分配マスクのマスクパターンの例を示す図である。 図２５は、異常ノズル特定パターンを埋め込むために用いられるノズル分配マスクのマスクパターンの他の例を示す図である。 図２６は、インクジェット印刷装置の構成例を示す側面図である。 図２７は、インクの色ごとに同色インクを吐出する２本のプリントヘッドを備えた画像形成装置におけるプリントヘッドの配置形態の一例を示した平面図である。

以下、添付図面に従って本発明の実施の形態について詳説する。

《実施形態の概要》
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シングルパス方式のインクジェット印刷装置であり、異常ノズルが生した際の損紙の増大を抑制すること、及び／又は、非ユーザ画像領域の増大を抑制することを実現するため、ユーザ画像上に、ユーザが視認できない異常ノズル特定パターンを埋め込んで印字を行う。

異常ノズル特定パターンは、その印字結果から異常ノズルを特定するために用いられる検査用のパターンである。本実施形態の異常ノズル特定パターンは、ユーザ画像の領域内で仮想的に、あるノズルを異常ノズルと想定として、その想定した異常ノズルを不吐出化してスジの補正を実施することにより、不吐出化したノズルに起因するスジ欠陥を不可視化した補正パターンである。

ユーザ画像上の異なる領域で異なるノズルを仮想的に異常ノズルに設定して、領域毎にそれぞれの仮想的な異常ノズルについて補正を行い、領域毎に不可視化した補正パターンが形成される。

本実施形態では、このような不可視化された異常ノズル特定パターンを埋め込んだユーザ画像を印字することで、実際にいずれかのノズルの吐出が異常化して、印字結果の画像にスジが発生した際には、その印字結果から、異常化した対象ノズル（実際の異常ノズル）の特定を可能とし、特定した異常ノズルに起因するスジを補正できるようにする。

《用語の説明》
「ユーザ画像」とは、画像を形成する対象の画像としてユーザによって指定された画像をいう。ユーザが印刷出力の対象として指定した画像をいう。ユーザ画像は、「実画像」、「印刷指定画像」と同義である。

「異常ノズル」とは、吐出異常のノズルをいう。プリントヘッドにおけるいくつかのノズルは、吐出信号を与えても液滴を吐出しなかったり、また、液滴を吐出しても、その着弾位置や液滴の体積が規定の着弾位置や規定の体積から著しくずれていたりすることがある。これらの吐出異常のノズルを異常ノズルと呼ぶ。「異常」は「不良」と同義である。

「スジ補正」とは、異常ノズルに起因するスジ状の画像欠陥を不可視化する補正技術である。スジ状の画像欠陥を「スジ欠陥」或いは単に「スジ」という。スジには、連続的なスジの他、断続的なスジも含まれる。本実施形態でいうスジ補正は、異常ノズルを不吐出化して周囲のノズルを用いて記録を補うことにより、スジを不可視化する補正技術を指す。

「不吐出化」とは、ノズルを強制的に使用禁止状態にする処理をいう。不吐出化されたノズルは液滴を吐出することができない状態となり、不吐出ノズルとなる。不吐出化は、吐出不能化、不使用化、或いは、マスク化と言い換えることができる。

「不可視化」とは、肉眼での観察において欠陥を知覚できない程度に視認性が抑制されて実質的に欠陥（スジ）が無いものとして扱うことができる状態をいう。スジを「不可視化」する補正とは、ノズルの吐出状態が異常となることによって発生するスジが目立たないようにスジの視認性を低下させる補正を指す。「不可視化」は「低視認化」と同義である。本明細書において「スジの補正」或いは「スジを補正する」という表現は、スジを不可視化する補正を行うことを意味する。また、本明細書において「異常ノズルの補正」或いは「異常ノズルを補正する」という表現は、異常ノズルに起因するスジを不可視化する補正を行うことを意味する。

画像の「形成」とは、画像の記録、印刷、印字、描画、及びプリントなどの用語の概念を含む。「印字」には、ドット単位での記録、並びに、デジタルデータに基づく無版印刷の概念が含まれる。

「画像形成装置」という用語は、印刷機、プリンタ、印字装置、印刷装置、画像記録装置、画像出力装置、或いは、描画装置などの用語の概念を含む。また「装置」という用語は、複数の装置を組み合わせて構成される「システム」の概念を含む。

「画像」は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像、均一濃度（ベタ）画像なども含まれる。「画像」は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様、その他の各種パターン、若しくはこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。また「画像」という用語は、デジタル画像、或いは、画像データを示す場合がある。

「プリントヘッド」という用語は、記録ヘッド、印刷ヘッド、印字ヘッド、描画ヘッドなどの用語と同義であり、インクジェットヘッド、インク吐出ヘッド、液体吐出ヘッド、液滴吐出ヘッド、又は、液滴噴射ヘッドの概念を含む。「プリントヘッド」を単に「ヘッド」と表記する場合がある。

《画像形成装置の構成例》
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。画像形成装置１０は、インクジェット印刷装置本体１１と、制御装置１２とを含む。インクジェット印刷装置本体１１は、用紙搬送機構１４と、プリントヘッド１６と、スキャナ１８を備える。

用紙搬送機構１４は、印刷媒体としての用紙を搬送する機構であり、給紙から排紙までの用紙の搬送に関わる機構部の全体を含んでいる。用紙搬送機構１４には、不図示の動力源としてのモータ及びモータ駆動回路などの駆動部が含まれる。用紙搬送機構１４は、プリントヘッド１６に対して用紙を相対的に移動させる相対移動機構に相当する。

プリントヘッド１６は、用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に沿って多数のノズルが配列されたラインヘッドである。複数色のインクを用いる装置構成の場合、プリントヘッド１６は、インクの色毎に設けられる。

スキャナ１８は、プリントヘッド１６によって印字された画像を読み取る画像読取装置である。スキャナ１８は、ＣＣＤ（charge-coupled device）センサ又はＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor device）センサに代表される撮像デバイスを用いて、光学像を電子画像データに変換する装置である。撮像デバイスは、二次元イメージセンサであってもよいし、ラインセンサであってもよい。また、カラー撮像デバイスを採用してもよいし、モノクロ撮像デバイスを採用してもよく、これらを組み合わせた構成でもよい。

スキャナ１８は、インクジェット印刷装置本体１１の用紙搬送経路に配置されたインラインスキャナであってもよいし、フラットベット型のオフラインスキャナであってもよい。本実施形態ではインラインスキャナを用い、印刷物を撮像して検査画像を取得するものとして説明する。

制御装置１２は、システムコントローラ２０と、通信部２２と、表示装置２４と、入力装置２６と、画像処理部２８と、画像検査部３０と、搬送制御部３２と、印字制御部３４と、を備える。制御装置１２における各部の機能は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアは「プログラム」と同義である。

システムコントローラ２０は、画像形成装置１０の各部を統括制御する制御手段として機能し、かつ、各種演算処理を行う演算手段として機能する。システムコントローラ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６と、ＲＯＭ（read-only memory）３７と、ＲＡＭ（random access memory）３８と、を含み、所定の制御プログラムに従って動作する。ＲＯＭ３７には、ＣＰＵ３６が実行するプログラム、及び、制御に必要な各種データが格納される。ＲＡＭ３８は、システムコントローラ２０の処理に用いるデータを記憶する。また、ＲＡＭ３８は、画像処理部２８及び画像検査部３０の処理に用いるデータ及び演算結果のデータなどを記憶する記憶領域として利用される。

通信部２２は、所要の通信インターフェースを備える。画像形成装置１０は、通信部２２を介して不図示のホストコンピュータと接続され、ホストコンピュータとの間でデータの送受信を行うことができる。ここでいう「接続」には、有線接続、無線接続、又はこれらの組み合わせが含まれる。通信部２２には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。通信部２２は、ユーザが指定する印刷対象の画像を表す画像データを取得するための画像入力インターフェース部としての役割を果たす。

表示装置２４と入力装置２６によってユーザインターフェースが構成される。表示装置２４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（organic electro-luminescence:ＯＥＬ）ディスプレイ、若しくは、プロジェクタ、又はこれらの適宜の組み合わせであってよい。入力装置２６には、操作ボタン、キーボード、マウス、タッチパネル、若しくは、音声入力装置、又はこれらの適宜の組み合わせであってよい。

オペレータは、表示装置２４の画面に表示される内容を見ながら入力装置２６を使って印刷条件の入力や、画質モードの選択、その他の設定事項の入力、付属情報の入力及び編集、情報の検索など各種情報の入力を行うことができる。また、オペレータは、入力内容その他の各種情報を表示装置２４の表示を通じて確認することができる。表示装置２４は、エラー情報を報知するエラー情報報知手段として機能する。例えば、印刷物からスジが検出された場合に、表示装置２４の画面にスジの検出情報が表示される。

画像処理部２８は、入力されたユーザ画像のデータを基に印字制御用のドット画像データを生成する処理を行う。画像処理部２８は、対応付け部４０と、異常ノズル特定パターン埋込処理部４１と、補正部４２とを含む。

対応付け部４０は、ユーザ画像内の部分領域について、ノズルと部分領域とを対応付ける処理を行う。本例の場合、対応付け部４０は、ユーザ画像の領域を複数の部分領域に分割し、分割された部分領域毎にノズルを対応付ける。対応付け部４０は、ユーザ画像上における各部分領域の位置とノズルの位置との対応関係を定める。ユーザ画像上における部分領域の位置を示す情報を「領域位置情報」という。ノズルの位置は、例えば、ノズル番号によって表される。

異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、ユーザ画像に異常ノズル特定パターンを埋め込む信号処理を行う。異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、「第１の補正部」の一例である。異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、ユーザ画像に異常ノズル特定パターンを埋め込むにあたり、その埋め込みによってスジが発生しないように、仮想的に異常と想定するノズルの組み合わせを選択する。例えば、異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、既に異常であることが特定されている既存の異常ノズルに対する領域補正情報を参照して、「補正ノズルを連続させない」というルールに従ってノズルの組み合わせを選択する。異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、ユーザ画像領域の少なくとも１つの部分領域に、好ましくは複数の部分領域に、異常ノズル特定パターンを埋め込む処理を行う。

画像処理部２８は、印刷対象の画像データに対する各種の変換処理、補正処理、並びにハーフトーン処理を行う。変換処理には、画素数変換、階調変換、色変換などが含まれる。補正処理には、濃度補正及びスジ補正などが含まれる。補正部４２は、画像検査部３０にて特定された異常ノズルに起因するスジを不可視化するスジ補正の処理を行う。補正部４２が行うスジ補正は「第２の補正」の一例である。補正部４２は「第２の補正部」の一例である。

画像検査部３０は、スジ検出部４４と、ノズル状態推定部４６とを含む。スジ検出部４４は、スキャナ１８から得られる読取画像を解析して画像中の欠陥箇所、特に、スジを検出する処理を行う。スジ検出部４４は、対応付け部４０にて特定された部分領域毎にスジ情報を検出する。

ノズル状態推定部４６は、スジ検出部４４によって得られた部分領域毎のスジ情報を用いて、ノズルの状態を推定し、異常ノズルを特定する。ノズル状態推定部４６にて特定された異常ノズルの情報は補正部４２に送られる。補正部４２は、特定された異常ノズルが印字を担当する画素列の全領域において補正パターンを形成する補正を行う。補正部４２によって行われる補正は、異常ノズルの印字担当領域の全体を補正することから、「ノズル補正」とも呼ばれる。

また、特定された異常ノズルの情報は、補正部４２によって不吐出化される異常ノズル情報としてＲＡＭ３８及び／又は不図示のストレージデバイスなどの記憶装置に記憶される。ＲＡＭ３８などの記憶装置は「情報記憶部」の一例である。異常ノズル情報を記述した情報ファイルを異常ノズルマスクファイルという。ノズル状態推定部４６によって異常ノズルが特定される都度、異常ノズルマスクファイルが更新される。

異常ノズルマスクファイルに代えて、又は、異常ノズルマスクファイルに加えて、補正部４２によってノズル補正が実施された領域の補正情報（「領域補正情報」という。）を用いてもよい。

なお、画像検査部３０の処理機能は、画像処理部２８に含まれていてもよい。画像処理部２８及び画像検査部３０の各々は、システムコントローラ２０を含んだ制御装置１２の中の機能ブロックとして内包する構成としてもよいし、システムコントローラ２０を含んだ制御装置１２とは別のコンピュータによって構成してもよい。また、画像処理部２８及び画像検査部３０の処理機能など、制御装置１２の一部又は全部は集積回路によって実現してもよい。画像検査部３０の処理機能を有する制御装置１２は「読取画像を処理する信号処理装置」の一例である。

搬送制御部３２は、システムコントローラ２０からの指令に応じて、用紙搬送機構１４を制御する。

印字制御部３４は、システムコントローラ２０からの指令に応じてプリントヘッド１６の駆動を制御する。印字制御部３４は、画像処理部２８のハーフトーン処理を経て生成されたドット画像データに基づき、プリントヘッド１６のインク吐出動作を制御する。

《画像形成方法の概要》
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における印字動作の流れの例を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートの各ステップは、制御装置１２を含む画像形成装置１０によって実行される。

ステップＳ１１において、制御装置１２は、印字指令を受信する。印字指令は、不図示のホストコンピュータなどの外部装置から与えられてもよいし、入力装置２６を介して与えられてもよい。印字指令には、画像形成の対象の画像として指定されたユーザ画像のデータが含まれる。

次のステップＳ１２において、制御装置１２は、印字指令に基づいて、単一のユーザ画像領域を、複数の部分領域に分割する。ステップＳ１２の領域分割処理は、図１で説明した対応付け部４０が領域位置情報を参照して行う。ステップＳ１２は「ユーザ画像内の部分領域とノズルとを対応付けるステップ」の一例である。

次のステップＳ１３において、制御装置１２は、分割された部分領域毎に、異なるノズルを仮想的に異常であると想定して補正を行う。ステップＳ１３の補正処理は、図１で説明した異常ノズル特定パターン埋込処理部４１によって行われる。異常ノズル特定パターン埋込処理部４１は、領域補正情報を参照して、仮想的に異常とするノズルの組み合わせを選択し、補正パターンを埋め込む。ステップＳ１３は「第１の補正を行うステップ」の一例である。

次のステップＳ１４において、画像形成装置１０は、異常ノズル特定パターンが埋め込まれたユーザ画像の印字を実行する。制御装置１２は、画像処理部２８にて生成された印字用のドット画像データを基に、印字制御部３４を介してプリントヘッド１６のインク吐出動作を制御する。ステップＳ１４は「ユーザ画像をプリントヘッドに印字させるステップ」の一例である。

次に、ステップＳ１５において、画像形成装置１０は、印字結果である印字画像をスキャナ１８で読み取り、読取画像を取得する。読取画像はスキャン画像と同義である。

次のステップＳ１６において、画像形成装置１０は、得られた読取画像から部分領域毎にスジ強度を算出する。ステップＳ１６のスジ強度算出処理は、図１で説明した画像検査部３０のスジ検出部４４が行う。スジ強度は、スジの視認性の程度を「強さ」として表現したものである。はっきりと見えやすいスジはスジ強度が強く、見えにくいスジはスジ強度が弱い。スジ強度は、印字画像を読み取った読取画像の画素の信号値を基に定量的に評価することができる。画素の信号値を「画素値」或いは「画像信号値」という。スジ強度の評価方法については、例えば、特開２０１７−１８１０９４号公報に記載されているように、スジの強度を定量的に示すスジ強度信号を用いることができる。スジ強度はスジ情報の一例である。ステップＳ１６は「スジ情報を検出するステップ」の一例である。

次のステップＳ１７において、画像形成装置１０は、部分領域毎に算出されたスジ強度の情報から、ノズルの状態、或いはノズルの状態と補正の状態を推定して異常ノズルを特定する。ステップＳ１７の異常ノズル特定処理は、図１で説明したノズル状態推定部４６が行う。ステップＳ１７は「ノズルの状態を推定するステップ」の一例である。

次のステップＳ１８において、画像形成装置１０は、ステップＳ１７にて求めたノズルの状態に応じて、異常ノズルに起因するスジを補正する。ステップＳ１８の補正処理は、図１で説明した補正部４２が行う。

次のステップＳ１９において、画像形成装置１０は、ステップＳ１７で特定された異常ノズルに対する補正の情報を反映させて領域補正情報を更新する。

ステップＳ１９の後、ステップＳ１３に戻る。更新された領域補正情報は、次のステップＳ１３にて部分領域毎に設定する仮想的な異常ノズルの補正においてスジが非発生となるように、仮想的に異常と想定するノズルを選択する際に利用される。

また、ステップＳ１４の印字の後、制御装置１２は、ステップＳ２０において、全データの印字が完了したか否かの判定を行う。ステップＳ２０の判定処理にて、制御装置１２は、ジョブで指定された枚数及びページ数の全データの印字が未完了であると判定した場合は、ステップＳ１１に戻り、まで、ステップＳ１１〜Ｓ２０を繰り返す。

全データの印字が完了すると、ステップＳ２０の判定処理にて、Ｙｅｓ判定となり、本フローチャートを終了する。

図２のフローチャートに示す画像形成方法は、印刷物の製造方法と理解することができる。また、図２のフローチャートに示す画像形成方法は、ユーザ画像領域を利用して異常ノズルを特定する異常ノズル検出方法と理解することができる。

《異常ノズル特定パターンの説明》
ここで、本開示で提案する異常ノズル特定パターンについて、従来のノズルチェックパターンと比較して説明する。説明を簡単にするために、用紙幅方向に１００個のノズルが並んだインクジェットヘッドを用いてグレーのグラデーションパターンを印字する例を説明する。

図３は、ユーザ画像としてグレーのグラデーションパターンを印字する場合の入力画像である。図３の横方向が用紙幅方向であり、図３の縦方向が用紙搬送方向である。図３では１００×１００画素の画像範囲が示されている。なお、図示の便宜上、ユーザ画像の画像範囲を明確に表示するために、ユーザ画像領域の外縁を実線で示す。図４〜図９及び図１１〜図２２も同様である。

図４は、図３の入力画像に対する印字結果の例を示している。図４は、１００ノズルの並びにおける中央の５０番目のノズルの吐出が異常化して不吐出となった場合の印字結果の「見た目」を示す画像である。図４は、印字された結果物である出力物に表れている印字画像と理解してもよいし、出力物をスキャナ１８で読み取ることによって得られた読取画像、つまり、スキャン画像と理解してもよい。

図４に示す印字画像４００には、不吐出のノズルに起因して用紙搬送方向に沿ったスジ４０２が存在する。従来の技術では、この印字画像４００のみから、どのノズルが異常化してスジ４０２が発生したのかを判別することは困難である。

〈比較例〉
このため、従来の技術では、例えば、図５に示すように、入力画像４１０にノズルチェックパターン４１２を付加していた。ノズルチェックパターン４１２は、各ノズルの吐出状態を検査するためのラインパターンである。ノズルチェックパターン４１２として、例えば、１オンＮオフ型のラダーパターンが知られている。図５では、ユーザ画像としての入力画像４１０の領域外に１オン９オフ型のノズルチェックパターン４１２を付加した例が示されている。なお、図５における「50」の表示は、ノズルの位置を表すノズル番号であり、５０番目のノズルが印字を担当する位置を表している。

図６は、図５のノズルチッェクパターンを含む入力画像に対する印字結果の例を示している。図６は、１００ノズルの並びにおける中央の５０番目のノズルの吐出が異常化して不吐出となった場合の印字結果の「見た目」を示す画像である。図６は、出力物である印刷物そのものの見え方と理解してもよいし、出力物をスキャナ１８で読み取ることによって得られた読取画像、つまり、スキャン画像と理解してもよい。

図６に示す印字結果において、５０番目のノズルに対応するノズルチェックパターンが消失していることから、５０番目のノズルが異常であることを特定することができる。

以後、表記を簡略化するために、ノズル番号を用いて、そのノズル番号のノズルを表すものとする。例えば、「ノズル番号50」という表記は、「ノズル番号50のノズル」を意味しており、５０番目のノズルを指す。

図７は、ノズル番号50が異常であることを受けて補正された入力画像である。本例においては異常であるノズル番号50を入力画像のデータ上において不吐出化し、ノズル番号50の両隣のノズル番号49とノズル番号51のそれぞれの印字濃度を上昇させることで、異常ノズル（ノズル番号50）の使用をやめ、他ノズルを用いて補正を行っている。なお、具体的な補正方法の詳細については、特許文献３及び特許文献４などに記載されている。

或いはまた、不吐出化したノズルの近隣ノズルを補正に用いる補正方法に限らず、不吐化したノズルと同じ位置を印字できる代替ノズルを備える装置構成の場合、その代替ノズルを使用する補正も可能である。代替ノズルは冗長ノズルと呼ばれる場合がある。冗長ノズルとノズル分配マスクを用いた補正方法について、詳細は後述する。

図８は、図７で説明した補正後の印字結果を示す印字画像である。図８において、ノズル番号50は不吐出化されてはいるものの、両隣のノズル番号49及びノズル番号51を用いて補正されているため、ノズル番号50の不吐出化に起因するスジが適切に不可視化されている。

しかし、図８にされているように、ユーザ画像の領域外に余計なノズルチェックパターン４１２が付加されて印字されることが課題である。

〈本実施形態における異常ノズル特定パターンの説明〉
本実施形態では、ノズルの吐出状態を検査するためのパターンを、単一のユーザ画像内に複数埋め込むことで、ノズルの異常を特定する。図９に異常ノズル特定パターンの一例を示す。

[異常ノズル特定パターンの例１]
図９は、ユーザ画像をグレーのグラデーションパターン（図３参照）とした場合の入力画像である。なお、図９中に表示した数字は、ノズル番号であり、仮想的に異常として不吐出化したノズル番号を表している。これらの数字は、入力画像に含まれる情報ではない。

ユーザ画像上では、図９の左上から順次にノズル番号1 からノズル番号100までの各ノズルを検査する複数の部分領域に分割され、それぞれの部分領域において対応するノズルが仮想的に異常と想定されたスジ補正が適用されている。

参考のために、図１０に、ノズル番号50と対応付けされた部分領域に埋め込まれた異常ノズル特定パターンの拡大図を示す。部分領域の範囲は、例えば、仮想的に異常とする仮想異常ノズルと、仮想異常ノズルの左右両側に隣接する補正ノズルとを含むノズル範囲に対応する画素を含む矩形の範囲と定めることができる。本例では、不吐出化するノズルの両隣の２ノズルを補正ノズルとして用いているが、補正ノズルの範囲はこの例に限られない。例えば、不吐出化するノズルの両隣のノズルに加え、さらにそのノズルに隣接するノズルを補正ノズルに含めてもよい。すなわち、ノズル番号ｉを不吐出化する場合に、ノズル番号ｉ−２、ｉ−１、ｉ＋１、ｉ＋２の４ノズルを補正ノズルとする態様も可能である。もちろん、補正ノズルの範囲をさらに広げて、不吐出化するノズルの近傍の６ノズルを補正ノズルとして用いてもよい。

部分領域の用紙搬送方向の長さについて、本例では１０画素分の長さとしているが、この例に限らず、適宜の長さに設定することができる。

図１１は、図９の画像を印字した場合に得られる印字結果の「見た目」である。各部分領域のパターンは、スジ補正で使われる、スジが不可視化された補正パターンであるため、実際にノズルが異常でなければ、ユーザは印字画像の見た目から、異常ノズル特定パターンが埋め込まれていることに気付くことはないと考えられる。

図９に例示したような異常ノズル特定パターンは、ほぼ任意の画像に埋め込むことが可能である。

[異常ノズル特定パターンの例２]
図１２は、白地とベタが混在したユーザ画像の画像例である。図１３は、図１２に示すユーザ画像に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ場合の入力画像の例を示す図である。

本例の異常ノズル特定パターンを使うことのメリットの１つは、もともとスジが発生しない白地部において、自動的に異常ノズルの検査が省略されることである。

ただし、ベタ部で検査対象ノズルが使われているにも関わらず、検査領域が白地部に配置されている場合、異常が特定できないケースが発生しうる。このような不具合を解消するために、ノズルの検査領域の配置を変更する構成も可能である。

[異常ノズル特定パターンの例３]
図１４に、異常ノズル特定パターンの他の例を示す。異常ノズル特定パターンは、図１４に示すように、ユーザ画像領域の複数箇所に埋め込む構成でもよい。これにより、異常ノズル特定確度を向上することができる。また、より多くの場所で異常ノズルの特定が可能になるので、例えば、ユーザ画像に依存した特定漏れ、及び／又は、ページ内でノズルの状態が変わってしまうケースに対応することが可能となる。ユーザ画像に依存した特定漏れが発生するケースの一例として、異常ノズル特定パターンがユーザ画像領域の非印字領域に配置されたケースがあり得る。ページ内でノズルの状態が変わるとは、単一画像内で印字中にノズルの状態が変わってしまうことを指す。

[異常ノズル特定パターンの例４]
図１５に、異常ノズル特定パターンの別の例を示す。図１５に示すように、ユーザ画像領域内において異常ノズル特定パターンを埋め込む検査領域を限定する構成も可能である。検査領域は、ユーザが指定してもよいし、プログラムに従い機械的に設定してもよい。例えば、ユーザ画像の内容に応じて異常ノズル特定パターンの配置を決定してもよい。また、直前にスジが発生した領域、及び／又は、スジの発生頻度の高い領域に、異常ノズル特定パターンを配置してもよい。

異常ノズル特定パターンは、無補正パターンと比較して、スジになりやすい傾向があるため、このように異常ノズル特定パターンを埋め込む検査領域を限定することで、異常ノズル特定パターンの埋め込み領域部分に意図しないスジが入ることを抑制することができる。

[異常ノズル特定パターンの例５]
図１６に、異常ノズル特定パターンの別の例を示す。図１６に示すように、異常ノズル特定パターンを間引く構成も可能である。図１６は、ノズル番号が偶数であるノズルについての異常ノズル特定パターンを間引いた構成である。図１６では、ノズル番号が偶数であるノズルについては、仮想的な異常を設定せずに、ノズル番号が奇数であるノズルについてのみ、仮想的な異常を設定した異常ノズル特定パターンを埋め込んだものとなっている。

このように異常ノズル特定パターンを間引いても、ノズル位置は複数の領域の結果から確率的に判定可能であるので、必ずしも全ノズルに対応する検査領域を設定する必要はない。

一般に異常ノズルに対する補正は、プリントヘッドの特性や、ドットの相対的な打ち順などに依存して、補正成功確率が異なる。例えば、補正ノズルのドットが先に打たれた方が補正成功確率が高い。

したがって、ユーザ画像内に異常ノズル特定パターンを埋め込む際には、補正成功確率が高い補正を使って異常ノズル特定パターンを作成し、補正成功確率が低いノズルは、他のパターンから確率的に異常を確定することが望ましい。

[複数色への適用について]
これまで簡単のため、単色である場合を例に議論してきたが、本技術は複数色を印字可能なインクジェット印刷装置にも採用可能である。単色のケースと同様に、同一領域に印字される別色のノズルは、異なる部分領域で検査することが望ましい。

《スジ検出方法》
印字されたユーザ画像からスジを検出する技術は、特開２０１６−１９３５０４号公報、又は、特開２０１７−１８１０９４号公報などに記載されている公知の技術を採用することができる。

ユーザ画像からスジを検出するために、例えば、事前に出力した、スジのない画像（基準画像）と濃度の変化を比較したり、元画像と濃度を比較したりすることでスジを検出することが可能である。

《異常ノズルを特定する処理》
次に、スジが発生した場合に、スジの要因である異常ノズルを特定する方法について説明する。例として、図３に示した単色グラデーションのユーザ画像の印字に際して、ノズル番号50が異常化した場合について説明する。

図１７は、異常ノズル特定パターンを埋め込んでいない場合のスジの見え方を示す。この場合、画像上に配置されたドットのパターンに不均一性がないので、スジは、用紙搬送方向に沿って、単調かつ均一に発生する。

これに対し、本発明の実施形態の場合、スジ補正に使われる補正パターンを用いた異常ノズル特定パターンがユーザ画像上に埋め込まれているため、ノズル番号50が異常化した場合のスジの発生の仕方が図１７と異なる。

図１８は、本例の入力画像に対して不吐出であるノズル番号50の画素を白く表示した図である。図１９は、図１８に示した入力画像を実際に印字出力した場合の見え方を示している。

図１９に示す印字画像を分析すると、スジに関して次のような特徴が把握される。

[特徴ａ]図１９において実線の円で囲んだ部分に示されているように、ノズル番号50を補正している領域(図１８中の「50」と表示されている部分)は、ノズル番号50を使わずにノズル番号50の不足分を他のノズルを用いて補正するように印字されているため、ノズル番号50に異常が発生してもスジが発生しない。

［特徴ｂ］次に図１９において二点鎖線の円で囲んだ部分に示されているように、ノズル番号49とノズル番号51の各々が補正されている各部分領域は、ノズル番号50を用いてノズル番号49とノズル番号51の不足分が補正されているので、ノズル番号50の異常化により、補正が機能せず、非常に強いスジが発生する。

［特徴ｃ］さらに残りの領域(ノズル番号45〜48、及びノズル番号52〜55の画素の近傍)はノズル番号50が異常化しているため、一定程度のスジが発生する。

したがって、上述の特徴ａ〜ｃの情報を統合することで、ノズル番号50が異常化していることを判別できる。ノズル状態推定部４６は、複数の部分領域のスジ情報を基に、上述の特徴ａ〜ｃのような観点から、ノズルの状態を推定し、異常ノズルを特定する。

なお、スジの原因となって異常ノズルを特定するために、特徴ａ〜ｃすべての情報は、必ずしも必要ない。これら３つの情報のうちの２つの情報を用いて異常ノズルを特定することができる。例えば、特徴ａと特徴ｂの情報から異常ノズルを特定することが可能である。また、特徴ａと特徴ｃの情報から異常ノズルを特定することが可能である。図１９の例において、ノズル番号50に対応する部分領域は「特定の部分領域」の一例である。また、ノズル番号45〜49及びノズル番号51〜55のうちの１つ又は複数は「特定の部分領域以外の第１の補正が施された部分領域」の一例である。

本例では全ノズルに対して、仮想的に異常であることを想定するパターンを使用したが、以上のことから必ずしも全ノズルに対してパターンを設定する必要が無いことが分かる。

《補正状態に起因するスジの検出について》
これまで、異常ノズルを特定する構成について説明したが、異常ノズル起因ではない、補正値起因のスジも判別可能である。例えば、ノズル番号50のみでスジが発生しているケースは、異常ノズルは発生していないが、ノズル番号50の補正値が適切な値ではない（補正値の異常）と判別できる。補正値の異常を判定することは、補正の状態を推定することの一例である。

《入力画像情報を利用したスジの有無の判定ついて》
スジの有無の判定に際しては、入力画像情報を参考にすることが望ましい。図２０は、ユーザ画像上に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ画像の例である。図２０は、図１３の例と同様に、検査領域の設定がなされているが、ノズル番号44〜52に対応する領域は白地なので、これらの領域でノズルの異常が発見されることは無い。ユーザ画像において元々白地となる領域は実質的にノズルの検査が行われていない領域であるので、これら領域のスジの検査結果は無視されるべきである。

ユーザ画像内の濃度が薄い領域も同様であり、画像濃度に応じてスジ検出の判断への寄与度を変更する構成であることが望ましい。特に画像濃度は各色版へ分版後の濃度であることが望ましい。ユーザ画像内における白地の領域及び濃度が薄い領域については、スジ検出の判断への寄与度を相対的に低くすることが望ましい。画像濃度を表す濃度情報として、画像データにおける画素の階調値を用いることができる。

なお、図２０のようにユーザ画像上の検査領域が少ない場合、スジが発生していても異常ノズルがかならずしも見つからないケースもありうる。このような場合は、検査領域の構成を変更する構成とすることが望ましい。例えば、部分領域の分割の仕方を変えることにより、検査領域の構成を変更することができる。

《スジ補正方法とノズル選択方法》
次にスジ補正方法について説明する。ノズル番号50は異常であることが特定されたので、ノズル番号50の印字をユーザ画像の全領域において、補正パターンに置き換えることでノズル番号50に起因するスジを不可視化（除去）することができる。一方で、これまでノズル番号49及びノズル番号51などのノズル番号50の近接ノズルは、ノズル番号50を使って補正していたため、単純に入力画像のデータを置き換えると新たなスジを誘発する。

これを防ぐため、異常ノズルとして特定されたノズルを補正ノズルとして用いる領域には異常ノズル特定パターンを埋め込まない構成とすることが好ましい。

例えば、ノズル番号50が異常ノズルであると特定されている場合、図２１に示すように、ノズル番号50の近隣ノズルであるノズル番号48、ノズル番号49、ノズル番号51、及びノズル番号52の異常ノズル特定パターンを埋め込まない構成とする。

図２１と図９を比較すると明らかなように、図２１の例では、ノズル番号50について全領域にスジ補正が行われ、ノズル番号48、ノズル番号49、ノズル番号51、及びノズル番号52の異常ノズル特定パターンの埋め込みが省略されている。

このように本実施形態におけるスジ検出及びスジ補正の処理は、ユーザが指定するユーザ画像内に検査用の異常ノズル特定パターンを埋め込むので、その埋め込みに際しては、スジが発生しないようなノズルの組み合わせで、各領域を印字することが望ましい。

「スジが発生しないようなノズルの組み合わせ」とは、異常ノズル特定パターンを埋め込んでもスジが非発生であるという条件を満たすノズルの組み合わせを指す。

このような条件を満たすノズルの組み合わせは、事前に決定された組み合わせであってもよいし、予め規定されたルールに従って定められてもよい。

「スジが発生しないようなノズルの組み合わせ」を選択するためのルールの一例として、例えば、「ノズルの並び方向に不吐出化ノズルを連続させない」及び／又は「補正ノズルを連続させない」というルールのもとでノズルを選択することが考えられる。

このようなルール以外にもスジ補正の補正値を決める工程において、異常ノズルを想定した補正を行い、先行して実施された事前のスジ検査によってスジがないと判断されたノズルの組み合わせを使用する構成を採用してもよい。事前のスジ検査によってスジがあるか無いかの判断を行う場合には、ユーザ画像とは別のチャートを印字して、そのチャートの印字結果を基に判断してもよい。

また上述の方法以外にも、事前に補正値を求めたノズルの組み合わせのみに限定する構成も可能である。

図２２は、図２１の画像を印字した場合に得られる印字結果の「見た目」である。スジが発生しないようなノズルの組み合わせが選択されて異常ノズル特定パターンが埋め込まれているため、実際にノズルが異常化していなければ、見た目上でスジのない印刷物が得られる。

なお、上述のように、一部のノズルについて異常ノズル特定パターンの埋め込みが省略される構成を採用したとしても、依然としてノズル番号48とノズル番号52が異常化した場合は、異常化したノズルを特定することが可能である。なぜならば、これらのノズルは、ノズル番号47及びノズル番号53の補正で使われており、それぞれの場所で強いスジを発生させるからである。

一方でノズル番号49とノズル番号51は、ノズル番号50の補正が悪化することで、どちらかが悪化したかは判別可能であるが、具体的にどちらが異常になったかは、本例の構成からは特定できない。

本例では補正処理のオプションを一種類としたため、このような特殊なケースに対して、異常ノズルの特定が困難となっているが、より多種の補正処理を可能とすることで、このような課題も対処可能である。

《ノズル補正方法》
ここまでの説明では、異常ノズルに対する補正は、シングルパス方式の装置構成において広く実施されているように、不吐出化したノズルの近接ノズルを用いて補正を行う方法を適用するものであった。ここでは他のノズル補正方法も含めて、適用し得る補正方法の例を説明する。

〈シングルパス構成の場合〉
スジを不可視化する画像補正の方法として、異常ノズルを検出して異常ノズルを不吐出化し、他のノズルを用いて補正する方法が知られている。このような異常ノズルを補正する方法としては、例えば特開２０１０−１８８６６３号公報に記載の方法を使用することができる。すなわち、異常ノズルの位置に応じて、事前に求めたルックアップテーブルを用いて画像濃度を変更する方法である。

その他の補正方法として、使用する滴のサイズを変える方法、滴の数を変える方法、他の色を使う方法など様々な方法を取ることが可能である。

〈冗長ノズルとノズル分配マスクの組み合わせによる補正〉
同一箇所に複数のノズルにより印字可能な場合、異常ノズルの画素を代替ノズルで印字する補正が可能である。代替ノズルの割当には、ノズル分配マスクを使うことができる。

図２３は、２ヘッドを用いて印字する場合の使用ノズルの割り当てに適用するノズル分配マスクの一例である。図２３は１００×１００画素の画像領域を示しており、図２３において黒で表示する黒画素を一方のヘッドのノズルを用いて印字し、白で表示する白画素を他方のヘッドのノズルを用いて印字することを表す。２つのヘッドは互いに共通のヘッド構造（物理構造）を有する。

図２４及び図２５は、異常ノズル特定パターンを埋め込むために用いられるノズル分配マスクの例である。異常ノズル特定パターンは、図２４又は図２５のように、ノズル分配マスクのマスクパターンを変更することによって、ユーザ画像上に埋め込むことができる。ノズル分配マスクのマスクパターンを記述した情報ファイルをノズル分配マスクパターンファイルという。

図２４に示すノズル分配マスクは、１００×１００画素の画像領域における画像上部において白画素の印字を担う第１ヘッドの各ノズルの異常を検出するパターンを埋め込み、画像下部において黒画素の印字を担う第２ヘッドの各ノズルの異常を検出するパターンを埋め込むものとなっている。図２４に示すノズル分配マスクは、図２４の上側半分の領域である画像上部と、下側半分の領域である画像下部とに分けて、ヘッド毎に異常ノズル特定パターンの配置を偏在させたものとなっている。

ただし、図２４のように、異常ノズル特定パターンの配置に偏りがあると、印字中に、ヘッドが相対的に動いたり、吐出量が変わったりした場合に、ヘッドの不良が印字結果に反映されて、視覚化されやすい懸念がある。

そこで、図２５に示すように、画像領域内において、各ヘッドのノズル検査領域を分散させることで、視覚化されてほしくない異常を目立たなくしながら、ノズルの異常を検出することが可能である。

図２５に示すノズル分配マスクは、白画素の印字を担う第１ヘッドの各ノズルの異常を検出するパターンを配置する第１ヘッドのノズル検査領域と、黒画素の印字を担う第２ヘッドの各ノズルの異常を検出するパターンを配置する第２ヘッドのノズル検査領域とが、用紙搬送方向に沿って交互に入れ替わるように、各ヘッドのノズル検査領域を分散させたものとなっている。

図１で説明した補正部４２がノズル分配マスクを用いて補正を行う場合、異常ノズルが特定される都度、ノズル分配マスクパターンファイルが更新される。

〈他の色に置き換える補正〉
異常ノズルに対する補正は、異常ノズルと同一色のノズルを用いる補正に限らず、異常ノズルと異なる色のノズルを用いて実施してもよい。例えば、Ｋ色の異常ノズルに対して、ＣＭＹのコンポジットブラックに置き換えるような補正についても本発明の技術は適用可能である。

《インクジェット印刷装置の構成例》
図２６は、インクジェット印刷装置２０１の構成を示す側面図である。図２６に示すインクジェット印刷装置２０１は、図１に示したインクジェット印刷装置本体１１の一例である。

インクジェット印刷装置２０１は、枚葉の用紙Ｐにカラー画像を形成するシングルパス方式のインクジェット印刷装置である。インクジェット印刷装置２０１は、給紙部２１０と、処理液塗布部２２０と、処理液乾燥部２３０と、描画部２４０と、インク乾燥部２５０と、集積部２６０と、を備える。

給紙部２１０は、用紙Ｐを１枚ずつ自動で給紙する。給紙部２１０は、給紙装置２１２と、フィーダボード２１４と、給紙ドラム２１６と、を備える。用紙Ｐの種類は、特に限定されないが、例えば、上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする印刷用紙を用いることができる。用紙Ｐは、画像が記録される媒体の一形態に相当する。用紙Ｐは、多数枚が積層された束の状態で給紙台２１２Ａに載置される。

給紙装置２１２は、給紙台２１２Ａにセットされた束の状態の用紙Ｐを上から順に１枚ずつ取り出して、フィーダボード２１４に給紙する。フィーダボード２１４は、給紙装置２１２から受け取った用紙Ｐを給紙ドラム２１６へと移送する。

給紙ドラム２１６は、フィーダボード２１４から給紙される用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液塗布部２２０へと移送する。

処理液塗布部２２０は、用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、不溶化ないし増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部２２０は、処理液塗布ドラム２２２と、処理液塗布装置２２４と、を備える。

処理液塗布ドラム２２２は、給紙ドラム２１６から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液乾燥部２３０へと移送する。処理液塗布ドラム２２２は、周面にグリッパ２２３を備え、そのグリッパ２２３で用紙Ｐの先端部を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。

処理液塗布装置２２４は、処理液塗布ドラム２２２によって搬送される用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液はローラによって塗布される。

処理液乾燥部２３０は、処理液が塗布された用紙Ｐを乾燥処理する。処理液乾燥部２３０は、処理液乾燥ドラム２３２と、温風送風機２３４と、を備える。処理液乾燥ドラム２３２は、処理液塗布ドラム２２２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを描画部２４０へと移送する。処理液乾燥ドラム２３２は、周面にグリッパ２３３を備える。処理液乾燥ドラム２３２は、グリッパ２３３で用紙Ｐの先端部を把持して回転することにより、用紙Ｐを搬送する。

温風送風機２３４は、処理液乾燥ドラム２３２の内部に配置される。温風送風機２３４は、処理液乾燥ドラム２３２によって搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てて、処理液を乾燥させる。

描画部２４０は、描画ドラム２４２と、ヘッドユニット２４４と、インラインスキャナ２４８と、を備える。描画ドラム２４２は、処理液乾燥ドラム２３２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐをインク乾燥部２５０へと移送する。描画ドラム２４２は、周面にグリッパ２４３を備え、グリッパ２４３で用紙Ｐの先端を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム２４２は、不図示の吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Ｐを周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム２４２は、周面に多数の吸着穴を備え、この吸着穴を介して内部から吸引することにより、用紙Ｐを周面に吸着させる。

ヘッドユニット２４４は、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋを備える。インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々は、図１で説明したプリントヘッド１６に相当する。

インクジェットヘッド２４６Ｃは、シアン（Ｃ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｙは、イエロー（Ｙ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｋは、ブラック（Ｋ）のインクの液滴を吐出する記録ヘッドである。インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋのそれぞれには、対応する色のインク供給源である不図示のインクタンクから不図示の配管経路を介して、インクが供給される。

インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々は、用紙幅に対応したラインヘッドで構成され、各々のノズル面が描画ドラム２４２の周面に対向して配置される。ここでいう用紙幅は、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向の用紙幅を指す。インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋは、描画ドラム２４２による用紙Ｐの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。

図には示さないが、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々のノズル面には、インクの吐出口である複数個のノズルが二次元配列されている。「ノズル面」とは、ノズルが形成されている吐出面をいい、「インク吐出面」或いは「ノズル形成面」などの用語と同義である。二次元配列された複数個のノズルのノズル配列を「二次元ノズル配列」という。

インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々は、複数個のヘッドモジュールを用紙幅方向に繋ぎ合わせて構成することができる。インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々は、用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向に関して用紙Ｐの全記録領域を１回の走査で規定の記録解像度による画像形成が可能なノズル列を有するフルライン型のプリントヘッドである。フルライン型のプリントヘッドはページワイドヘッドとも呼ばれる。規定の記録解像度とは、インクジェット印刷装置２０１によって予め定められた記録解像度であってもよいし、ユーザの選択により、若しくは、印刷モードに応じたプログラムによる自動選択により設定される記録解像度であってもよい。記録解像度として、例えば、１２００ｄｐｉとすることができる。用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向をラインヘッドのノズル列方向と呼び、用紙Ｐの搬送方向をノズル列垂直方向と呼ぶ場合がある。

二次元ノズル配列を有するインクジェットヘッドの場合、二次元ノズル配列における各ノズルをノズル列方向に沿って並ぶように投影（正射影）した投影ノズル列は、ノズル列方向について、最大の記録解像度を達成するノズル密度で各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。「概ね等間隔」とは、インクジェット印刷装置で記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差及び／又は着弾干渉による媒体上での液滴の移動を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も「等間隔」の概念に含まれる。投影ノズル列は実質的なノズル列に相当する。投影ノズル列を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。なお、「ノズル位置」という場合、この実質的なノズル列におけるノズルの位置を指す場合がある。隣接するノズル、或いは近接ノズルなどのように、ノズル同士の位置関係を表現する場合、上述の「実質的なノズル列」における位置関係を表している。実質的なノズル列のノズル並び方向をｘ軸方向とすると、ノズル位置はｘ座標として表すことができるため、ノズル位置はｘ方向の位置（ｘ座標）に対応付けることができる。

インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの各々におけるノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするＷ字状などのような折れ線状のノズル配列なども可能である。

描画ドラム２４２によって搬送される用紙Ｐに向けて、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋからインクの液滴が吐出され、吐出された液滴が用紙Ｐに付着することにより、用紙Ｐに画像が記録される。

描画ドラム２４２は、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋと用紙Ｐとを相対移動させる手段として機能している。描画ドラム２４２は、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋに対して用紙Ｐを相対的に移動させ、相対移動手段の一形態に相当する。インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋのそれぞれの吐出タイミングは、描画ドラム２４２に配置されたロータリエンコーダから得られるロータリエンコーダ信号に同期させる。図２７においてロータリエンコーダの図示は省略されている。吐出タイミングとは、インクの液滴を吐出するタイミングであり、打滴タイミングと同義である。

なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色及び色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特色インクなどを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成又は、緑色若しくはオレンジ色などの特色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。

インラインスキャナ２４８は、インクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋによって用紙Ｐに記録された画像を読み取る画像読取装置である。インラインスキャナ２４８は、例えば、ＣＣＤラインセンサを用いて構成される。インラインスキャナ２４８は、不図示の照明光学系を含んでいる。インラインスキャナ２４８は、図１で説明したスキャナ１８に相当する。

インラインスキャナ２４８によって読み取られた読取画像のデータを基に、画像の異常の検出が行われる。また、インラインスキャナ２４８によって読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋの吐出異常などの情報が得られる。

インク乾燥部２５０は、描画部２４０で画像が記録された用紙Ｐを乾燥処理する。インク乾燥部２５０は、チェーンデリバリ３１０と、用紙ガイド３２０と、温風送風ユニット３３０と、を備える。

チェーンデリバリ３１０は、描画ドラム２４２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを集積部２６０へと移送する。チェーンデリバリ３１０は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン３１２を備え、その一対のチェーン３１２に備えられたグリッパ３１４で用紙Ｐの先端部を把持して、用紙Ｐを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパ３１４は、チェーン３１２に一定の間隔で複数備えられる。

用紙ガイド３２０は、チェーンデリバリ３１０による用紙Ｐの搬送をガイドする部材である。用紙ガイド３２０は、第１用紙ガイド３２２と第２用紙ガイド３２４で構成される。第１用紙ガイド３２２はチェーンデリバリ３１０の第１搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。第２用紙ガイド３２４は、第１搬送区間の後段の第２搬送区間を搬送される用紙をガイドする。温風送風ユニット３３０は、チェーンデリバリ３１０によって搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てる。

集積部２６０は、チェーンデリバリ３１０によってインク乾燥部２５０から搬送されてくる用紙Ｐを受け取り、集積する集積装置２６２を備える。

チェーンデリバリ３１０は、所定の集積位置で用紙Ｐをリリースする。集積装置２６２は、集積トレイ２６２Ａを備え、チェーンデリバリ３１０からリリースされた用紙Ｐを受け取り、集積トレイ２６２Ａの上に束状に集積する。集積部２６０は排紙部に相当する。

給紙ドラム２１６、描画ドラム２４２及びチェーンデリバリ３１０を含む用紙搬送系は、図１で説明した用紙搬送機構１４に相当する。

《冗長ノズルを備える構成》
図２７は、インクの色ごとに同色インクを吐出する２本のプリントヘッドを備えた画像形成装置におけるプリントヘッドの配置形態の一例を示した平面図である。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色のインクを用いる画像形成装置の場合、図２７に示すように、各色について２本のプリントヘッド２４６Ｋ１、２４６Ｋ２、２４６Ｃ１、２４６Ｃ２、２４６Ｍ１、２４６Ｍ２、２４６Ｙ１、２４６Ｙ２を備える。各ヘッドは、共通の構造とすることができる。

なお、インクの色数（色種の数）及びプリントヘッドの配列順については特に限定されない。インクの色毎にノズル分配マスクパターンファイルに従って、画素ごとに打滴に使用するノズルが選択される。

《制御装置における各部のハードウェア構成》
図１に示したシステムコントローラ２０、画像処理部２８、画像検査部３０、搬送制御部３２、印字制御部３４、対応付け部４０、異常ノズル特定パターン埋込処理部４１、補正部４２、スジ検出部４４、及びノズル状態推定部４６等の各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。

各種のプロセッサには、プログラムを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサで構成されてもよい。例えば、１つの処理部は、複数のＦＰＧＡ、或いは、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせによって構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上述の各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。

《実施形態の利点》
本発明の実施形態によれば、次のような利点がある。

（１）単一のユーザ画像領域からスジの検出と、そのスジの原因となった異常ノズルを特定することが可能である。本実施形態によれば、スジが検出された画像そのものである同じ１枚の画像（１ページの画像）からスジの原因となった異常ノズルを特定するが可能になる。

（２）ユーザ画像領域外に、別途専用のノズル検査領域を設ける必要がないため、余分な媒体の消費を抑制できる。また、印刷後にユーザ画像領域外のノズル検査領域を除去するような後加工の工程を簡略化することができる。

（３）印字画像にスジが発生した場合に、損紙を増やすことなく、早期にスジを補正することができる。

《変形例１》
上述の実施形態では、ユーザ画像を複数の部分領域に分割して、各部分領域とノズルとの対応付けを行ったが、本発明の実施に際して、ユーザ画像を複数の部分領域に分割するステップは必ずしも必要ない。画像内における領域と、その領域に対応したノズルとの対応関係が把握できればよい。

《変形例２》
上述の実施形態では、ユーザ画像の印字結果から異常ノズルを特定して、その異常ノズルを補正する機能を説明したが、異常ノズルを特定した後の対処については、補正以外の動作もあり得る。補正以外の動作として、例えば、異常ノズルの吐出性能を回復させるメンテナンス処理、ヘッド交換の要否の判断処理、異常箇所のマーキング処理、異常箇所を考慮した後工程の制御などがあり得る。

《変形例３》
上述の実施形態では、ハーフトーン処理前の画像データについて補正値を適用して信号値の補正を行い、補正後の画像データをハーフトーン処理する形態を例示したが、発明の実施に際して、ハーフトーン処理後のデータを補正する構成を採用してもよい。また、各ノズルの吐出エネルギー発生素子に印加する駆動信号を補正してもよい。

《変形例４》
上述の実施形態では、スキャナ１８を備える画像形成装置を例示したが、印字結果を読み取るための画像読取装置は、外付けの外部装置であってもよい。

《媒体の搬送機構について》
媒体を搬送するための媒体搬送機構は、ドラム搬送方式に限らず、吸着ベルト搬送方式、ニップ搬送方式、チェーン搬送方式、パレット搬送方式など、各種形態を採用することができる。また、連続媒体を用いる場合は、ウェブ搬送方式など、いわゆるロールツーロール方式の搬送機構が用いられる。連続媒体を用いる場合の媒体支持面は、媒体を支持するプラテンの表面であってよい。

《媒体について》
「媒体」は、用紙、記録用紙、印刷用紙、記録媒体、印刷媒体、印字媒体、被印刷媒体、画像形成媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものの総称である。媒体の材質や形状等は、特に限定されず、シール用紙、樹脂シート、フィルム、布、不織布、その他材質や形状を問わず、様々なシート体を用いることができる。媒体は枚葉の媒体に限らず、連続紙などの連続媒体であってもよい。また、枚葉の媒体は、予め規定のサイズに整えられたカット紙に限らず、連続媒体から随時、規定のサイズに裁断して得られるものであってもよい。

連続媒体を使用する場合における「１枚」或いは「単一の画像」の概念は、連続媒体の異なる領域に対してそれぞれ形成されるユーザ画像領域の１区画の単位を指す。

《吐出方式について》
インクジェットヘッドのイジェクタは、液体を吐出するノズルと、ノズルに通じる圧力室と、圧力室内の液体に吐出エネルギーを与える吐出エネルギー発生素子と、を含んで構成される。イジェクタのノズルから液滴を吐出させる吐出方式に関して、吐出エネルギーを発生させる手段は、圧電素子に限らず、発熱素子や静電アクチュエータなど、様々な吐出エネルギー発生素子を適用し得る。例えば、発熱素子による液体の加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させる方式を採用することができる。液体吐出ヘッドの吐出方式に応じて、相応の吐出エネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。

《実施形態及び変形例等の組み合わせについて》
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。

《画像形成装置の応用例》
上述の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット印刷装置を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。画像形成装置によって形成される画像は、色材を含有するインクを用いて形成されるものに限らず、インク付与前に用紙に付与される処理液、及び／又はインク付与後に用紙に付与されるニス等その他の機能性材料によって形成される画像であってもよい。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（液体）を用いて様々な形状やパターンを形成する画像形成装置にも本発明を広く適用できる。

以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。

１０ 画像形成装置
１１ インクジェット印刷装置本体
１２ 制御装置
１４ 用紙搬送機構
１６ プリントヘッド
１８ スキャナ
２０ システムコントローラ
２２ 通信部
２４ 表示装置
２６ 入力装置
２８ 画像処理部
３０ 画像検査部
３２ 搬送制御部
３４ 印字制御部
４０ 対応付け部
４１ 異常ノズル特定パターン埋込処理部
４２ 補正部
４４ スジ検出部
４６ ノズル状態推定部
２０１ インクジェット印刷装置
２１０ 給紙部
２１２ 給紙装置
２１２Ａ 給紙台
２１４ フィーダボード
２１６ 給紙ドラム
２２０ 処理液塗布部
２２２ 処理液塗布ドラム
２２３ グリッパ
２２４ 処理液塗布装置
２３０ 処理液乾燥部
２３２ 処理液乾燥ドラム
２３３ グリッパ
２３４ 温風送風機
２４０ 描画部
２４２ 描画ドラム
２４３ グリッパ
２４４ ヘッドユニット
２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙ、２４６Ｋ インクジェットヘッド
２４６Ｃ１、２４６Ｃ２、２４６Ｍ１、２４６Ｍ２ プリントヘッド
２４６Ｙ１、２４６Ｙ２、２４６Ｋ１、２４６Ｋ２ プリントヘッド
２４８ インラインスキャナ
２５０ インク乾燥部
２６０ 集積部
２６２ 集積装置
２６２Ａ 集積トレイ
３１０ チェーンデリバリ
３１２ チェーン
３１４ グリッパ
３２０ 用紙ガイド
３２２ 第１用紙ガイド
３２４ 第２用紙ガイド
３３０ 温風送風ユニット
４００ 印字画像
４０２ スジ
４１０ 入力画像
４１２ ノズルチェックパターン
Ｐ 用紙
Ｓ１１〜Ｓ２０ 画像形成方法のステップ

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における印字動作の流れの例を示すフローチャートである。 図３は、ユーザ画像としてグレーのグラデーションパターンを印字する場合の入力画像の例である。 図４は、図３の入力画像に対する印字結果の画像例を示す図である。 図５は、入力画像にノズルチェックパターンを付加した比較例の画像例を示す図である。 図６は、図５のノズルチェックパターンを含む入力画像に対する印字結果の画像例を示す図である。 図７は、ノズル番号50が異常であることを受けて補正された入力画像の例である。 図８は、図７に示した補正後の印字結果を示す印字画像の例である。 図９は、本実施形態による異常ノズル特定パターンの例を示す図である。 図１０は、図９の一部拡大図である。 図１１は、図９の画像を印字した場合に得られる印字結果の見た目を示す画像の例である。 図１２は、白地とベタが混在したユーザ画像の画像例である。 図１３は、図１２に示すユーザ画像に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ場合の入力画像の例を示す図である。 図１４は、異常ノズル特定パターンの他の例を示す図である。 図１５は、異常ノズル特定パターンの別の例を示す図である。 図１６は、異常ノズル特定パターンの別の例を示す図である。 図１７は、異常ノズル特定パターンを埋め込んでいない場合のスジの見え方を示す画像例である。 図１８は、入力画像に対して不吐出であるノズル番号50の画素を白く表示した画像例である。 図１９は、図１８に示した入力画像を実際に印字出力した場合の見え方を示す画像例である。 図２０は、ユーザ画像上に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ画像例である。 図２１は、ユーザ画像上に異常ノズル特定パターンを埋め込んだ画像例である。 図２２は、図２１の画像を印字した場合に得られる印字結果の「見た目」を示す画像例である。 図２３は、ノズル分配マスクのマスクパターンの一例を示す図である。 図２４は、異常ノズル特定パターンを埋め込むために用いられるノズル分配マスクのマスクパターンの例を示す図である。 図２５は、異常ノズル特定パターンを埋め込むために用いられるノズル分配マスクのマスクパターンの他の例を示す図である。 図２６は、インクジェット印刷装置の構成例を示す側面図である。 図２７は、インクの色ごとに同色インクを吐出する２本のプリントヘッドを備えた画像形成装置におけるプリントヘッドの配置形態の一例を示した平面図である。

また、ステップＳ１４の印字の後、制御装置１２は、ステップＳ２０において、全データの印字が完了したか否かの判定を行う。ステップＳ２０の判定処理にて、制御装置１２は、ジョブで指定された枚数及びページ数の全データの印字が未完了であると判定した場合は、ステップＳ１１に戻り、また、ステップＳ１１〜Ｓ２０を繰り返す。

図６は、図５のノズルチェックパターンを含む入力画像に対する印字結果の例を示している。図６は、１００ノズルの並びにおける中央の５０番目のノズルの吐出が異常化して不吐出となった場合の印字結果の「見た目」を示す画像である。図６は、出力物である印刷物そのものの見え方と理解してもよいし、出力物をスキャナ１８で読み取ることによって得られた読取画像、つまり、スキャン画像と理解してもよい。

或いはまた、不吐出化したノズルの近隣ノズルを補正に用いる補正方法に限らず、不吐出化したノズルと同じ位置を印字できる代替ノズルを備える装置構成の場合、その代替ノズルを使用する補正も可能である。代替ノズルは冗長ノズルと呼ばれる場合がある。冗長ノズルとノズル分配マスクを用いた補正方法について、詳細は後述する。

描画部２４０は、描画ドラム２４２と、ヘッドユニット２４４と、インラインスキャナ２４８と、を備える。描画ドラム２４２は、処理液乾燥ドラム２３２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐをインク乾燥部２５０へと移送する。描画ドラム２４２は、周面にグリッパ２４３を備え、グリッパ２４３で用紙Ｐの先端部を把持して回転することにより、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。描画ドラム２４２は、不図示の吸着機構を備え、周面に巻き付けられた用紙Ｐを周面に吸着させて搬送する。吸着には、負圧が利用される。描画ドラム２４２は、周面に多数の吸着穴を備え、この吸着穴を介して内部から吸引することにより、用紙Ｐを周面に吸着させる。

用紙ガイド３２０は、チェーンデリバリ３１０による用紙Ｐの搬送をガイドする部材である。用紙ガイド３２０は、第１用紙ガイド３２２と第２用紙ガイド３２４で構成される。第１用紙ガイド３２２はチェーンデリバリ３１０の第１搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。第２用紙ガイド３２４は、第１搬送区間の後段の第２搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。温風送風ユニット３３０は、チェーンデリバリ３１０によって搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てる。

Claims (24)

1. 液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドと、
   前記プリントヘッドを用いて画像を形成する対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域と前記ノズルとを対応付ける対応付け部と、
   少なくとも１つの前記部分領域において前記対応付けた前記ノズルが異常であると想定した第１の補正を行う第１の補正部と、
   前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像を前記プリントヘッドに印字させる印字制御部と、
   前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するスジ検出部と、
   前記プリントヘッドを用いて印字された単一の前記ユーザ画像内における２つ以上の前記部分領域の前記スジ情報を基に、前記ノズルの状態を推定するノズル状態推定部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記ノズル状態推定部にて推定した前記ノズルの状態を基に、吐出異常の異常ノズルに起因するスジの視認性を抑制する第２の補正を行う第２の補正部を備える請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２の補正部は、前記異常ノズルを不吐出化して前記異常ノズルの近接ノズルを用いて前記第２の補正を行う請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記不吐出化を行う前記異常ノズルの情報を記述した異常ノズルマスクファイルを記憶する情報記憶部を有し、
   前記ノズル状態推定部によって、新たに前記異常ノズルが特定された場合に、前記異常ノズルマスクファイルが更新される請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記プリントヘッドとして、同一領域に印字可能な複数のヘッドを備え、
   各画素を前記複数のヘッドのどのノズルを用いて印字するかを定めたノズル分配マスクパターンファイルを用いて、前記各画素の印字に使用する前記ノズルが選択される構成であり、
   前記第２の補正部は、前記ノズル分配マスクパターンファイルを更新することにより、前記第２の補正を行う請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の補正部は、前記ノズル状態推定部によって異常と判定された異常ノズルの色を、異なる色で置き換えて、異なる色の別のノズルを用いて前記第２の補正を行う請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記対応付け部は、単一の前記ユーザ画像の領域を複数の前記部分領域に分割し、前記分割された前記部分領域の各々について前記ノズルとの対応付けを行う請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記複数のノズルのうち、前記部分領域において異常であると想定される前記ノズルの組み合わせは、前記第１の補正の実施によってスジが非発生であるとの条件を満たして事前に決定された組み合わせである請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記複数のノズルのうち、前記部分領域において異常であると想定される前記ノズルの組み合わせは、先行して実施されたスジ検査にてスジがないと判断された前記ノズルの組み合わせである請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記スジがないとの判断は、前記ユーザ画像とは別に印字されたチャートを用いて判断される請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記複数のノズルのうち、前記部分領域において異常と想定された前記ノズルの組み合わせは、既に特定されている異常ノズルの情報と予め規定されたルールに従って設定される請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記ノズル状態推定部は、前記ユーザ画像を表す入力画像の濃度情報を前記推定に使用し、かつ、前記入力画像において相対的に画像濃度が低い領域について、前記推定に対する寄与度を低くする請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記ノズル状態推定部は、スジの強度を示す情報を使用して、ノズルの状態の推定を行う請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記ノズル状態推定部は、前記ノズルの状態の推定に加えて、補正状態の推定を行う請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記ノズル状態推定部は、前記第１の補正において前記想定された異常ノズルの補正に用いた補正ノズルが共通である複数の前記部分領域にスジが発生している場合、前記補正ノズルが異常であると判定する請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
16. 前記ノズル状態推定部は、前記第１の補正が施された特定の前記部分領域にスジがなく、前記特定の前記部分領域以外の前記第１の補正が施された前記部分領域にスジがある場合は、前記特定の前記部分領域において異常と想定された前記ノズルが実際に異常になったと判定する請求項１から１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
17. 前記ノズル状態推定部が異常ノズルを特定できなかった場合、前記部分領域に対応付ける前記ノズルの組み合わせを変更する請求項１から１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
18. 前記第１の補正部において前記想定された異常ノズルは、異なる色では異なる前記部分領域に設定される請求項１から１７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
19. 前記プリントヘッドとして共通の構造を持つ複数のヘッドを備え、
    前記複数のヘッドの各々について前記第１の補正部において前記想定された異常ノズルが設定される前記部分領域は、前記ユーザ画像内において分散された位置に設定される請求項１から１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
20. 前記第１の補正部は、前記ユーザ画像内の前記部分領域に前記第１の補正を施した補正パターンを埋め込む処理を行う請求項１から１９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
21. 前記プリントヘッドを用いて印字された前記ユーザ画像の印字結果を読み取る画像読取装置と、
    前記画像読取装置を用いて取得された読取画像を処理する信号処理装置と、
    を備え、
    前記信号処理装置は、前記スジ検出部及び前記ノズル状態推定部としての処理を行う請求項１から２０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
22. 請求項１から２１のいずれか一項に記載の画像形成装置を用いて前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像を印字し、前記ユーザ画像が形成された印刷物を製造する印刷物の製造方法。
23. 液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
    画像形成の対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域と前記ノズルとを対応付けるステップと、
    少なくとも１つの前記部分領域において前記対応付けた前記ノズルが異常であると想定した第１の補正を行うステップと、
    前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像を前記プリントヘッドに印字させるステップと、
    前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するステップと、
    前記プリントヘッドを用いて印字された単一の前記ユーザ画像内における２つ以上の前記部分領域の前記スジ情報を基に、前記ノズルの状態を推定するステップと、
    を含む画像形成方法。
24. 液滴を吐出する複数のノズルを有するプリントヘッドの異常ノズルを検出する異常ノズル検出方法であって、
    画像形成の対象の画像として指定されたユーザ画像内の部分領域と前記ノズルとを対応付けるステップと、
    少なくとも１つの前記部分領域において前記対応付けた前記ノズルが異常であると想定した第１の補正を行うステップと、
    前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像を前記プリントヘッドに印字させるステップと、
    前記第１の補正が施された前記部分領域を含む前記ユーザ画像の印字結果からスジ情報を検出するステップと、
    前記プリントヘッドを用いて印字された単一の前記ユーザ画像内における２つ以上の前記部分領域の前記スジ情報を基に、前記ノズルの状態を推定するステップと、
    を含む異常ノズル検出方法。

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