(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、
前記インクジェットヘッドと前記撮像手段とを前記第２の方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段と、
前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断手段と、
前記撮像手段と前記インクジェットヘッドとを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像し、前記判断手段により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像するように、前記撮像手段及び前記相対移動手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断手段と、
を備えたことを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の第１の方向における位置ごとの前記光電変換素子の受光量に対応する電圧を表す検出信号を生成する検出信号生成手段を備え、
前記判断手段は、前記検出信号の電圧変化に基づいて前記液体吐出面の異常の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記撮像手段により撮像された前記異常の位置の画像を生成する画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
二次元状に配置された複数のノズル開口が形成される液体吐出面を有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出する検出装置と、
を具備し、
前記検出装置は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、
前記インクジェットヘッドと前記撮像手段とを前記第２の方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段と、
前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断手段と、
前記撮像手段と前記インクジェットヘッドとを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像し、前記判断手段により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像するように、前記撮像手段及び前記相対移動手段を制御する制御手段と、
前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１の方向は、前記インクジェットヘッドの短手方向であり、前記第２の方向は前記インクジェットヘッドの長手方向であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドにメンテナンス処理を施すメンテナンス処理手段を備え、
前記相対移動手段は、前記インクジェットヘッドから液体が吐出される液体吐出位置と、前記メンテナンス処理手段によりメンテナンス処理が施されるメンテンナンス位置と、の間を移動させ、
前記検出装置は、前記メンテナンス処理手段によってメンテナンス処理が施された後の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出することを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記インクジェットヘッドは、複数のヘッドユニットをつなぎ合わせた構造を有し、
前記判断手段は、前記ヘッドユニットの間のつなぎ部に対応する撮像信号をマスクすることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記インクジェットヘッドの液体吐出面は、各ヘッドユニットの前記ノズル領域と前記ノズル領域の外部との境界を表すマーキングが設けられることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドとを、前記第２の方向に沿って相対的に移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像する第１撮像工程と、
前記第１撮像工程により、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断工程と、
前記判断工程により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像する第２撮像工程と、
前記第２撮像工程により得られた、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列からの撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出面の異常検出方法。
【請求項１０】
二次元状に配置された複数のノズル開口が形成される液体吐出面を有するインクジェットヘッドにメンテナンス処理を施すメンテナンス処理工程と、
前記メンテナンス処理がされた後の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出する異常検出工程と、
を含み、
前記異常検出工程は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの前記液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドとを、前記第２の方向に沿って相対的に移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の少なくともノズル開口が配置されるノズル領域を撮像する第１撮像工程と、
前記第１撮像工程により、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断工程と、
前記判断工程により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像する第２撮像工程と、
前記第２撮像工程により得られた、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列からの撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断工程と、
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出装置、液体吐出装置、液体吐出面の異常検出方法、及びインクジェットヘッドのメンテナンス方法に係り、特にインクジェットヘッドの液体吐出面の検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に具備されるインクジェットヘッドは、インク吐出面（液体吐出面）に液状のインクや固化したインクなどの汚れが付着すると、吐出性能を低下させてしまうことがありうる。例えば、ノズル開口の近傍に汚れが付着すると、吐出量の減少や飛翔方向の曲がりが発生して、ドットサイズの異常やドットの形成位置の異常の原因となる。
【０００３】
インクジェットヘッドのインク吐出性能の低下を回避するために、インクジェットヘッドのインク吐出面の定期的な洗浄が実行され、汚れが除去されている。
【０００４】
特許文献１は、ノズル孔に形成されるメニスカスを撮像するカメラを備え、該カメラにより撮像された画像を解析して、吐出異常を検知するように構成された液体吐出装置を開示している。
【０００５】
また、特許文献２はヘッド吐出面を撮像するＣＣＤを備え、ＣＣＤから得られた画像データに基づいて、吐出面汚れ情報として吐出面汚れの吐出口からの距離と、吐出面汚れの面積のデータを出力し、吐出面汚れ情報に基づいて吐出面の清掃動作が制御されるように構成された液滴吐出装置を開示している。
【０００６】
特許文献３は、ＣＣＤエリアセンサとしての固体撮像装置を高感度のラインセンサとして使用する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２９９２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８８０号公報
【特許文献３】特開平１１−１１２８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インクジェットヘッドのインク吐出面の全面の撮像データを得るには、インクジェットヘッドの幅方向について一回で撮像可能なサイズのＣＣＤエリアセンサを、インクジェットヘッドの長手方向について相対的にスキャンさせながら、所定のサンプリング周期で複数回にわたって撮像し、各タイミングでサンプリングされた撮像データを合成する方法がある。
【０００９】
インク吐出面の微小な汚れや細かい傷を撮像するには、少なくともノズル配置密度と同程度の撮像装置の読取解像度が必要になるとともに、スキャン方向の解像度も必要になる。読取解像度を上げると撮像素子からの撮像信号の読み出しに時間がかかる。また、スキャン解像度を上げるとスキャン速度を上げることができない。
【００１０】
一方、データの高速読み出しや高速スキャンをしようとすると、インク吐出面の微小な汚れや細かい傷を見逃すおそれがある。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高速、かつ、高精度に液体吐出面の微小な汚れや傷を把握しうる検出装置、液体吐出装置、液体吐出面の異常検出方法、及びインクジェットヘッドのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係る検出装置は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドと前記撮像手段とを前記第２の方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段と、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断手段と、前記撮像手段と前記インクジェットヘッドとを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像し、前記判断手段により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像するように、前記撮像手段及び前記相対移動手段を制御する制御手段と、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して複数の光電変換素子が配置された光電変換列を第２の方向に沿って複数配置された撮像手段と、インクジェットヘッドとを相対移動させながら、インクジェットヘッドの液体吐出面のノズル領域が撮像され、複数の光電変換素子列の一部から得られた撮像信号に基づいて、インクジェットヘッドの液体吐出面の異常の有無が判断されるので、液体吐出面の異常の検出が容易、かつ、短時間に行われる。
【００１４】
また、異常が発見された場合には、異常位置が撮像され、異常の有無を判断したときよりも多くの光電変換素子列から撮像信号が取得されるので、異常の状態を詳細に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの構造例を示す透視平面図
【図３】図１に示すインクジェット記録装置のメンテナンス処理部の概略構成図
【図４】図３に示す検出装置の概略構成を示す構成図
【図５】図１に示すインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図６】図３に示す検出装置によるインク吐出面の異常検出を模式的に図示した説明図、ａ：検出開始直後の状態の説明図、ｂ：検出終了直前の状態の説明図
【図７】拡大光学系を備えた検出装置によるインク吐出面の異常検出を模式的に図示した説明図
【図８】図３に示す検出装置に具備されるＣＣＤイメージセンサの概略構成図
【図９】図３に示す検出装置の信号処理部の構成を示すブロック図
【図１０】異常が発生していない場合の検出信号の説明図、ａ：インク吐出面及びエリアセンサと検出信号との関係を示す図、ｂ：検出信号の波形図
【図１１】異常が発生している場合の検出信号の説明図、ａ：インク吐出面及びエリアセンサと検出信号との関係を示す図、ｂ：検出信号の波形図
【図１２】本発明に係るインクジェットヘッドのインク吐出面異常検出方法の制御の流れを示すフローチャート
【図１３】図１２に示すエリア検出モードの制御の流れを示すフローチャート
【図１４】本発明に係るインクジェットヘッドのメンテナンス方法の制御の流れを示すフローチャート
【図１５】本発明の応用例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面の異常検出を模式的に図示した説明図
【図１６】図１５に示すインクジェットヘッドの検出信号を示す説明図
【図１７】図１５に示すインクジェットヘッドのインク吐出面検出の他の態様を模式的に図示した説明図
【図１８】図１７に示すインクジェットヘッドのインク吐出面検出の検出信号を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。
【００１７】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置１０の全体構成図である。図１に示すインクジェット記録装置１０は、オンデマンド型インクジェット記録装置であり、記録媒体１２を保持して搬送する記録媒体搬送部１４と、記録媒体搬送部１４に保持された記録媒体１２に対して、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に対応するカラーインクを吐出させるインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙを含む印字部１７と、を含んで構成されている。
【００１８】
記録媒体搬送部１４は、記録媒体１２が保持される記録媒体保持領域に多数の吸着穴（不図示）が設けられた無端状の搬送ベルト１８と、搬送ベルト１８が巻き掛けられる搬送ローラ（駆動ローラ２０、従動ローラ２２）と、記録媒体保持領域の搬送ベルト１８の裏側（記録媒体１２が保持される記録媒体保持面と反対側の面）に設けられ、記録媒体保持領域に設けられた不図示の吸着穴にと連通しているチャンバー２４と、チャンバー２４に負圧を発生させる真空ポンプ２６と、を含んでいる。
【００１９】
記録媒体１２が搬入される搬入部２８には、記録媒体１２の浮きを防止するための押圧ローラ３０が設けられるとともに、記録媒体１２が排出される排出部３２にもまた、押圧ローラ３４が設けられている。
【００２０】
搬入部２８から搬入された記録媒体１２は、記録媒体保持領域に設けられた吸着穴から負圧が付与され、搬送ベルト１８の記録媒体保持領域に吸着保持される。
【００２１】
記録媒体１２の搬送路上には、印字部１７の前段側（記録媒体搬送方向上流側）に、記録媒体１２の表面温度を所定範囲に調整するための温度調節部３６が設けられるとともに、印字部１７の後段側（記録媒体搬送方向下流側）に、記録媒体１２上に記録された画像を読み取る読取装置（読取センサ）３８が設けられている。
【００２２】
搬入部２８から搬入された記録媒体１２は、搬送ベルト１８の記録媒体保持領域に吸着保持され、温度調節部３６による温度調節処理が施された後に、印字部１７において画像記録が行われる。
【００２３】
図１に示すように、インクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙは、記録媒体搬送方向の上流側からこの順番で配置されている。記録媒体１２がインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙの直下を通過する際に、記録媒体１２に対してＫＣＭＹの各色のインクを吐出させて、所望のカラー画像が形成される。
【００２４】
なお、印字部１７は上述した形態に限定されない。例えば、ＬＣ（ライトシアン）やＬＭ（ライトマゼンタ）に対応するインクジェットヘッド１６ＬＣ，１６ＬＭを具備してもよい。また、インクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙの配置順も適宜変更可能である。
【００２５】
画像記録がされた記録媒体１２は、読取装置３８によって記録画像（テストパターン）が読み取られた後に、排出部３２から排出される。
【００２６】
図１に図示は省略するが、インクジェット記録装置１０はインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙにメンテナンス処理を施すメンテナンス処理部（図３に符号６０を付して図示）を備えている。メンテナンス処理部は、印字部１７の記録媒体搬送方向と直交する方向について、印字部１７から離れた位置に配置される（図３参照）。
【００２７】
図１に示すインクジェット記録装置１０は、不図示のインク供給部を具備している。インク供給部は、インクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに供給されるインクを貯蔵するインクタンクを色ごと（ヘッドごと）に備えている。色ごとのインクタンクのそれぞれとインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙとは、不図示のインク供給路により連通されている。
【００２８】
〔印字部の構成〕
図２は、印字部１７に具備されるインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙの構造例を示す透視平面図（インク吐出面の反対側面から見た図）である。図１に図示したインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙは同一の構造を適用することができるので、ここではインクジェットヘッド１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙに共通の符号１６を付して図示するものとする。
【００２９】
インクジェットヘッド１６は、記録媒体１２の主走査方向Ｍにおける全長を超える長さにわたって、ノズル５０及び圧力室５２が含まれる複数の吐出素子５４が配置されたフルライン型のインクジェットヘッドである。
【００３０】
フルライン型のインクジェットヘッド１６と記録媒体１２とを相対的に一回だけ移動させるシングルパス方式により、記録媒体１２全域にわたって記録画像を記録することができる。
【００３１】
図２に示すインクジェットヘッド１６は、主走査方向Ｍに沿う行方向、及び主走査方向Ｍ及び副走査方向Ｓと直交しない斜めの列方向に沿って複数のノズル５０（吐出素子５４）がマトリクス配置された構造を有している。
【００３２】
図２に示すように複数のノズル５０をマトリクス配置させることで、主走査方向Ｍの実質的なノズル配置密度が高密度化される。なお、本発明に適用可能なインクジェットヘッドのノズル配置は図２に図示したマトリクス配置に限定されない。
【００３３】
例えば、インクジェットヘッド１６の長手方向に沿って複数のノズル５０を配置したノズル列を一列有する態様や、同方向に複数のノズル５０を二列の千鳥配置させる態様などを適用することができる。
【００３４】
インクジェットヘッド１６の吐出方式は、圧電素子の撓み変形を利用する圧電方式や、インクの膜沸騰現象を利用するサーマル方式などの各種吐出方式が適用可能である。圧電方式が適用されるインクジェットヘッド１６は、インクを吐出させるノズル５０と、ノズル５０と連通する圧力室５２と、圧力室５２の少なくとも一壁面に設けられる圧電素子と、を備えている。
【００３５】
圧電素子は、上部電極及び下部電極に圧電体がはさまれた構造を有し、上部電極と下部電極との間に駆動電圧を印加することでたわみ変形が生じ、圧電素子のたわみ変形により圧力室５２が変形することで、圧力室５２の内部に収容されているインクがノズル５０から吐出される。
【００３６】
また、サーマル方式が適用されるインクジェットヘッドは、圧力室（液室）５２の内部に収容されるインクを加熱するヒータを備え、圧力室５２の内部のインクを瞬間的に加熱することで気泡を発生させ、ノズル５０からインクを吐出させている。
【００３７】
〔メンテナンス処理部の説明〕
図３は、図１に示すインクジェット記録装置１０のメンテナンス処理部の概略構成図であり、メンテナンス処理部６０とインクジェットヘッド１６（印字部１７）との配置関係が図示されている。
【００３８】
図３に示すように、メンテナンス処理部６０は、インクジェットヘッド１６（１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ）を記録媒体搬送部１４上の画像形成位置から、記録媒体１２の搬送方向と略直交する方向に水平移動させた位置に対応して配置されている。
【００３９】
メンテナンス処理部６０は、インクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａに洗浄液を付与する洗浄装置６２と、インクジェットヘッド１６に対してパージ処理又は吸引処理（ノズル内のインクの排出処理）を施すキャップ部６４と、パージ処理又は吸引処理後のインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａに対して払拭処理を施すブレード６６を具備する払拭処理部６８と、払拭処理後のインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの異常を検出する検出装置７０と、を備えて構成されている。
【００４０】
図３では、１ヘッド分に対応するメンテナンス処理部６０の構成が図示されているが、洗浄装置６２、キャップ部６４、払拭処理部６８及び検出装置７０はインクジェットヘッド１６ごとに、インクジェットヘッド１６の数だけ設けられている。
【００４１】
インクジェットヘッド１６を記録媒体搬送部１４の直上の画像形成位置（画像形成位置に位置するインクジェットヘッド１６を破線により図示）からメンテナンス位置へ移動させるには、インクジェットヘッド１６を記録媒体搬送部１４上の画像形成位置から一旦上方へ退避させ、さらに、記録媒体１２の搬送方向と直交する方向へ水平移動させる。
【００４２】
インクジェットヘッド１６を上下方向及び水平方向へ移動させる移動機構には、周知の水平搬送機構、上下搬送機構を適用することができる。
【００４３】
「メンテナンス位置」とは、検出装置７０の処理領域、払拭処理部６８の処理領域、洗浄装置６２の処理領域、及びキャップ部６４の処理領域を含む概念である。なお、図３では、処理領域の一部であるキャップ部６４の処理領域に位置するインクジェットヘッド１６が一点破線によって図示されている。
【００４４】
インクジェットヘッド１６が洗浄装置６２の処理領域に到達すると、洗浄装置６２を上方へ移動させて（又は、インクジェットヘッド１６を下方へ移動させて）、インク吐出面１６Ａの洗浄処理が実行される。
【００４５】
インク吐出面１６Ａの洗浄処理が終了すると、インクジェットヘッド１６をキャップ部６４の処理領域へ移動させ、インク吐出面１６Ａにキャップ部６４を密着させて、パージ処理又は吸引処理が実行される。
【００４６】
キャップ部６４は、排出流路７２を介して廃インクタンク７４と連通され、排出流路７２には、ポンプ７６が設けられる。インク吐出面１６Ａにキャップ部６４を密着させ状態でポンプ７６を動作させると、ノズルを介してインクジェットヘッド１６内のインクが吸引される。
【００４７】
このようにして、インクジェットヘッド１６のパージ又は吸引処理が終了すると、インクジェットヘッド１６は画像形成位置に移動する。インクジェットヘッド１６がキャップ部６４の処理位置から画像形成位置へ移動する途中に、払拭処理部６８のブレード６６によりインク吐出面１６Ａの払拭処理が施される。
【００４８】
払拭処理部６８による払拭処理の後に、検出装置７０によってインク吐出面１６Ａの異常検出が実行される。なお、検出装置７０によるインク吐出面１６Ａの異常検出の詳細は後述する。
【００４９】
〔検出装置の構成〕
図４は、図３に図示した検出装置７０の概略構成を示す構成図であり、本例に示すインク吐出面１６Ａの異常検出を模式的に説明する図である。図４では、インクジェットヘッド１６が右から左へ移動し、払拭処理部６８による払拭処理後にインク吐出面１６Ａの検出が実行されている状態が図示されている。
【００５０】
図４に示す検出装置７０は、複数の検出素子が二次元状に配置されたエリアセンサ８０と、照明手段として機能する発光素子（ＬＥＤ）８２と、これらを支持する支持部材（不図示）と、を具備している。
【００５１】
エリアセンサ８０の受光面と発光素子８２の発光面は、キャップ部６４の処理位置（図３参照）から画像形成位置へ移動させる、インクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａに対向する位置に配置される。
【００５２】
発光素子８２からインク吐出面１６Ａへ照明光が照射されると、エリアセンサ８０はインク吐出面１６Ａにより反射した反射光を受光し、エリアセンサ８０から受光量に比例した電圧が出力される。エリアセンサ８０によって得られた電圧信号からインク吐出面１６Ａの検出信号（図１０（ｂ），図１１（ｂ）に符号１６０，１６２を付して図示）が生成される。
【００５３】
正常時の検出信号（図１０（ｂ）に符号１６０を付して図示）の波形（波高値、時間幅等）と順次生成された検出信号（例えば、図１１（ｂ）の検出信号１６２）の波形が比較され、インク吐出面１６Ａの異常を検出信号の波形の異常として回路的に検出しうる（詳細後述）。
【００５４】
〔制御系の説明〕
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。同図に示すように、インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１００、システム制御部１０２、搬送制御部１０４、画像処理部１０６、ヘッド駆動部１０８を備えるとともに、画像メモリ１１０、ＲＯＭ１１２を備えている。
【００５５】
通信インターフェース１００は、ホストコンピュータ１１４から送られてくるラスター画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１００は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用してもよい。通信インターフェース１００は、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００５６】
システム制御部１０２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能し、さらに、画像メモリ１１０及びＲＯＭ１１２のメモリコントローラとして機能する。
【００５７】
すなわち、システム制御部１０２は、通信インターフェース１００、搬送制御部１０４等の各部を制御し、ホストコンピュータ１１４との間の通信制御、画像メモリ１１０及びＲＯＭ１１２の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
【００５８】
ホストコンピュータ１１４から送出された画像データは通信インターフェース１００を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、画像処理部１０６によって所定の画像処理が施される。
【００５９】
画像処理部１０６は、画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号（画像）処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッド駆動部１０８に供給する制御部である。
【００６０】
画像処理部１０６において所要の信号処理が施されると、該印字データ（ハーフトーン画像データ）に基づいて、ヘッド駆動部１０８を介してインクジェットヘッド１６の吐出液滴量（打滴量）や吐出タイミングの制御が行われる。
【００６１】
これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。なお、図５に示すヘッド駆動部１０８には、インクジェットヘッド１６の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００６２】
搬送制御部１０４は、画像処理部１０６により生成された印字データに基づいて記録媒体１２（図１参照）の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図５における搬送駆動部１１６は、記録媒体１２を搬送する記録媒体搬送部１４の駆動ローラ２０（２２）を駆動するモータが含まれており、搬送制御部１０４は該モータのドライバーとして機能している。
【００６３】
画像メモリ（一時記憶メモリ）１１０は、通信インターフェース１００を介して入力された画像データを一旦格納する一時記憶手段としての機能や、ＲＯＭ１１２に記憶されている各種プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域（例えば、画像処理部１０６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ１１０には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。
【００６４】
ＲＯＭ１１２は、システム制御部１０２のＣＰＵが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部１０２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ１１２は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
【００６５】
パラメータ記憶部１１８は、インクジェット記録装置１０の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部１０２は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新（書換）を実行する。
【００６６】
プログラム格納部１２０は、インクジェット記録装置１０を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部１０２（又は装置各部）は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部１２０から必要な制御プログラムが読み出され、該制御プログラムは適宜実行される。
【００６７】
表示部１２２は、システム制御部１０２から送出される各種情報を表示する手段であり、ＬＣＤモニタなどの汎用ディスプレイ装置が適用される。なお、表示部１２２の表示形態には、ランプの点灯（点滅、消灯）を適用してもよい。また、スピーカーなどの音（音声）出力手段を備えてもよい。
【００６８】
入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２４は、キーボード、マウス、ジョイスティックなどの情報入力手段が適用される。入力インターフェース１２４を介して入力された情報は、システム制御部１０２へ送出される。
【００６９】
メンテナンス制御部１２６は、システム制御部１０２から送出された指令信号に基づいて、図３に図示したメンテナンス処理部６０の各部の動作を制御する。例えば、インクジェットヘッド１６の上下移動、水平移動、洗浄装置６２によるインク吐出面１６Ａへの洗浄液付与、キャップ部６４によるパージ（予備吐出）、吸引、ブレード６６のインク吐出面１６Ａへの当接及び離間などを制御する。
【００７０】
異常検出部１２８は、検出装置７０から得られた検出信号に基づいてインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの異常の有無を判断する。インクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの異常とは、インク吐出面１６Ａへの汚れの付着、傷の発見等が挙げられる。インク吐出面１６Ａの異常情報（異常の有無、異常の位置）はシステム制御部１０２へ送られる。
【００７１】
システム制御部１０２がインク吐出面１６Ａの異常情報を取得すると、該異常情報は所定のメモリへ記憶されるとともに、メンテナンス制御部１２６へインクジェットヘッド１６のメンテナンス処理を実行する旨の指令信号が送出され、メンテナンス処理部６０において、インクジェットヘッド１６のメンテナンス処理が実行される。
【００７２】
〔インク吐出面の異常検出の説明〕
次に、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの異常検出について詳細に説明する。
【００７３】
図６（ａ），（ｂ）は、図３に示す検出装置７０によるインク吐出面１６Ａの異常検出を模式的に図示した説明図であり、インク吐出面１６Ａの反対側面からインク吐出面１６Ａを見た透視平面図となっている。
【００７４】
図６（ａ）は、検出開始直後の状態が図示されており、図６（ｂ）は検出終了直前の状態が図示されている。図６（ａ），（ｂ）に示すエリアセンサ８０は、二次元状に配置された複数の検出素子（不図示）を具備し、インクジェットヘッド１６の短手方向（図２に図示した副走査方向Ｓ）における検出素子が配置される長さは、インク吐出面１６Ａの同方向の長さ以上となっている。
【００７５】
また、検出素子の同方向における配置密度は、同方向におけるインクジェットヘッド１６の実質的なノズル配置ピッチ以上となっている。例えば、ノズル５０の配置密度が６００ｄｐｉ（ドット毎インチ）に対応し、検出素子の解像度が１２００ｄｐｉ（ドット毎インチ）とされる。換言すると、副走査方向Ｓにおける検出素子の画素密度は、同方向におけるインクジェットヘッド１６の画素密度以上であり、少なくとも１つのノズルに対して１つの検出素子が対応している。
【００７６】
一方、エリアセンサ８０のインクジェットヘッド１６の長手方向（図２に図示した主走査方向Ｍ）における検出素子が配置される長さは、インク吐出面１６Ａの同方向の長さよりも十分に短い。
【００７７】
すなわち、一回の検出によりインク吐出面１６Ａの副走査方向Ｓの全長（少なくともノズル開口が形成されるノズル領域の同方向における全長）について、検出データを取得することができ、インクジェットヘッド１６とエリアセンサ８０とを主走査方向Ｍ）に相対的に移動させながら複数回の検出を行うことで、インク吐出面１６Ａの全域（少なくともノズル領域の全域）について検出データを取得することができる。
【００７８】
本例に示すインク吐出面１６Ａの異常検出では、エリアセンサ８０に含まれる、副走査方向に沿って配置された複数の検出素子群のうち、一部の検出素子群から取得された検出データに基づいて、インク吐出面１６Ａの異常の有無が判断されるとともに、当該異常の位置が特定される。
【００７９】
すなわち、エリアセンサ８０の一部がラインセンサとして使用され、高速にインク吐出面１６Ａの異常の有無及び異常の位置が把握される（ライン検出モード）。
【００８０】
インク吐出面１６Ａの異常が発見されると、異常発生位置についてエリアセンサ８０のすべての検出素子から（少なくとも、ライン検出モードで使用された検出素子よりも多い検出素子を用いて）、検出データが取得され（すなわち、エリアセンサとして使用され）、当該検出データに基づいて異常の状態が詳細に把握される（エリア検出モード）。
【００８１】
図６（ａ），（ｂ）に示す例では、エリアセンサ８０の先頭側の一列の検出素子群８０Ａがライン検出モードで使用される。なお、ライン検出モードで使用される検出素子群は二列以上でもよく、また、エリアセンサ８０の中央部の一部や、エリアセンサ８０の読み終わり側の一部でもよい。
【００８２】
図７は、拡大光学系を備えた検出装置によるインク吐出面１６Ａの異常検出を模式的に図示した説明図である。図７に示すように、インクジェットヘッド１６の短手方向の全長に満たない長さの検出素子群８０Ａ’を有するエリアセンサ８０’を備え、拡大光学系８４を用いて、インクジェットヘッド１６の短手方向におけるエリアセンサ８０’の検出範囲を拡大させて、インクジェットヘッド１６の副走査方向Ｓの全長に対応してもよい。
【００８３】
なお、図７に図示した拡大光学系８４は、複数のレンズや絞り機構などが組み合わせた構成を適用することができる。また、エリアセンサ８０（８０’）の受光面がインク吐出面１６Ａと対向しないようにエリアセンサ８０を配置して、ミラーによりインク吐出面１６Ａによる反射光をエリアセンサ８０の受光面に導くように構成してもよい。
【００８４】
図８は、検出装置７０に具備されるエリアセンサ８０に適用される、インターライン型ＣＣＤイメージセンサの概略構成図である。
【００８５】
同図に示すＣＣＤイメージセンサ９０は、複数のフォトダイオード９２（前記した検出素子に対応）が二次元状に配置され、各フォトダイオード９２に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送ＣＣＤ９４と、垂直転送ＣＣＤ９４から送り出される信号電荷を水平方向へ転送する水平転送ＣＣＤ９６と、水平転送ＣＣＤ９６によって水平方向へ転送された信号電荷を点順次の電圧信号として出力する出力回路９８と、を備えている。
【００８６】
図８に示すＣＣＤイメージセンサ９０は、フォトダイオード９２が千鳥配置されているので、実質的な垂直方向の撮像分解能は同方向のフォトダイオード９２の配置密度の二倍となっている。例えば、同図中、一番左の垂直方向のフォトダイオード群９３‐１と、右隣の同方向のフォトダイオード群９３‐２とは、フォトダイオード９２の配置ピッチが同一であり、垂直方向の位相が１／２ピッチずらして配置されている。
【００８７】
この２つのフォトダイオード群９３‐１，９３‐２を実質的に同方向におけるひとつのフォトダイオード群とみなすことができる。
【００８８】
図６（ａ），（ｂ）に図示したライン検出モードで使用される先頭側の一列の検出素子群８０Ａは、図８に示すＣＣＤイメージセンサ９０において、フォトダイオード群９３‐１及びフォトダイオード群９３‐２とすることができる。
【００８９】
なお、図８では、フォトダイオード９２と垂直転送ＣＣＤ９４との間に設けられる転送ゲート、転送ゲートを制御する転送ゲート電極等の図示は省略されている。
【００９０】
ＣＣＤイメージセンサ９０の信号電荷の読み出しは、以下の手順により行われる。（１）先ず、不図示の転送ゲートを閉じておき、インクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａを撮像する（フォトダイオード９２を感光する）。（２）転送ゲートを開いてフォトダイオード９２に蓄積された電荷を垂直転送ＣＣＤ９４へ一斉に転送する。（３）転送ゲートを閉じ、各垂直転送ＣＣＤ９４の電荷を１回分転送する。各フォトダイオード群９３の端部にある画素の電荷が水平転送ＣＣＤ９６へ移送される。
【００９１】
（４）水平転送ＣＣＤ９６に順次転送パルスを与えて全水平画素を出力する。（５）（３）に戻って、垂直転送ＣＣＤ９４の全画素を読み出すまで（３）から（５）が繰り返され、すべてのフォトダイオード９２から信号電荷が読み出される。
【００９２】
ＣＣＤイメージセンサ９０をライン検出モードで使用する場合は、使用されるフォトダイオード群９３以外のフォトダイオード群９３の信号電荷を垂直転送ＣＣＤ９４へ転送せずにオーバフロードレインへ掃き出してもよいし、出力回路９８から出力された後の信号処理において処理してもよい。
【００９３】
図８には、エリアセンサ８０の例として、フォトダイオード９２が千鳥配置された構造を有するインターライン型ＣＣＤイメージセンサを例示したが、フォトダイオード９２が正方格子状に配置された構造を有するインターライン型ＣＣＤイメージセンサを適用してもよいし、フレームトランスファ型ＣＣＤイメージセンサを適用してもよい。
【００９４】
また、ライン検出モードで使用される場合にメカニカルシャッターなどにより、使用されないフォトダイオード群９３を遮光するように構成してもよい。さらに、エリアセンサ８０として、ＣＭＯＳセンサなど、他のエリアセンサを適用することも可能である。
【００９５】
図９は、図８に示すエリアセンサ８０から得られる撮像信号の信号処理部１４０の概略構成を示すブロック図である。ライン検出モードでは、１回の撮像ごとにフォトダイオードの受光量に比例した電圧信号が信号処理部１４０から出力され、エリア検出モードでは、インク吐出面１６Ａの異常位置における画像が信号処理部１４０から出力される。
【００９６】
図９に示す信号処理部１４０は、エリアセンサ８０の出力信号（アナログ信号）に所定の信号処理を施すアナログ信号処理部１４２と、アナログ信号処理部１４２による信号処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１４４と、該デジタル信号に所定の信号処理を施すデジタル信号処理部１４６と、エリアセンサ８０、アナログ信号処理部１４２、Ａ／Ｄ変換部１４４を同期制御するための同期信号を出力するＣＣＤ駆動部１４８と、信号処理部１４０を統括的に制御する制御部１５０と、デジタル信号処理部１４６による信号処理後のデジタル信号（デジタルデータ）が記憶される記憶部１５２と、記憶部１５２に記憶されているデジタルデータをテレビ信号（映像信号）に変換するテレビ信号処理部１５４と、テレビ信号に変換された映像が出力される表示部１５６と、記憶部１５２に記憶されているデジタルデータを出力する信号出力部１５８と、を備えている。
【００９７】
ライン検出モードでは、一回の撮像領域（インク吐出面１６Ａの副走査方向Ｓの全長と、エリアセンサ８０の二列のフォトダイオード群９３の主走査方向の長さによって囲まれる領域、先に説明した検出領域）ごとに、各フォトダイオード９２の受光量に比例した電圧を有する検出信号（例えば、輝度信号を利用した検出信号）が生成される。
【００９８】
該検出信号は信号出力部１５８から図５に図示した異常検出部１２８へ送られ、異常検出部１２８では、該検出信号の電圧波形に基づいて一回の撮像領域における汚れや傷の有無が判断されるとともに、汚れや傷の位置（インク吐出面１６Ａの副走査方向Ｓにおける位置）が把握される。
【００９９】
エリア検出モードでは、エリアセンサ８０から出力された出力信号に対して、インク吐出面１６Ａの画像を生成する処理が施される。アナログ信号処理部１４２では、色分解、ゲイン調整、オフセット調整等の処理が施され、デジタル信号処理部１４６ではホワイトバランス調整、ガンマ補正等の信号処理が施され、記憶部１５２へ記憶される。
【０１００】
記憶部１５２に記憶された画像データは、テレビ信号処理部１５４によってＮＴＳＣ方式等の所定の形式の映像信号に変換され、表示部１５６へ出力される。
【０１０１】
表示部１５６は、ＬＣＤディスプレイなどのモニタ装置が適用される。図９の表示部１５６は、図５の表示部１２２と兼用されてもよいし、図５の表示部１２２とは別に設けられてもよい。
【０１０２】
次に、ライン検出モードにおいて得られる検出信号の一例について説明する。図１０（ａ）は、インク吐出面１６Ａに異常が発生していない場合のインク吐出面１６Ａ及びエリアセンサ８０と、図１０（ｂ）に示す検出信号１６０の一部１６０Ａとの関係を示す説明図であり、インク吐出面１６Ａの副走査方向Ｓにおける略中央部近傍が図示されている。
【０１０３】
また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に図示した検出信号の一部１６０Ａに対応する検出信号１６０の全体の電圧波形を示す波形図である。図１０（ｂ）における横軸は副走査方向Ｓの位置に対応し、縦軸は副走査方向Ｓの位置ごとのデータ値に対応している。なお、以下の説明では、フォトダイオード９２（図８参照）の配置密度がノズル５０の配置密度の２倍以上であるものとしている。
【０１０４】
図１０（ａ）に示すように、斜めに配置されたノズル５０に対して、エリアセンサ８０はフォトダイオード９２が正方配置されており、ノズル５０の配置とフォトダイオード９２の配置が一致していない。かかる状態では、フォトダイオード９２とノズル５０と完全に一致したライン上で、一画素ごとに読み取りを行うことはできない。
【０１０５】
しかし、図１０（ａ）に破線で図示したように、ノズル５０の配列に合わせてエリアセンサ８０を副走査方向Ｓに対して斜めに傾けて配置すると、ノズル５０の配列に対応した波形を有する検出信号を得ることが可能となる。
【０１０６】
一方、副走査方向Ｓと平行にエリアセンサ８０が配置される場合は、複数のノズル列に対応する幅で一回の検出を行うことにより、図１０（ａ）に符号１６０Ａを付して図示したように、実際のノズル間隔よりも細かい凹凸（電圧波形の変動）を有する検出信号が得られる。
【０１０７】
なお、検出信号の一部１６０Ａの電圧波形の変動の周期は、フォトダイオード９２の配置密度により異なり、該電圧波形の変動の振幅はフォトダイオード９２の感度（ダイナミックレンジ）により異なる。
【０１０８】
図１１（ａ）は、インク吐出面１６Ａに異常が発生している場合の図１０（ａ）に対応する図であり、インク吐出面１６Ａに汚れ１６４Ｂ，１６４Ｃが付着した状態が図示されている。また、図１１（ｂ）は、インク吐出面１６Ａに汚れ１６４Ｂ，１６４Ｃが付着した状態を検出したときに得られる検出信号１６２が図示されている。
【０１０９】
図１１（ａ）に示すようにインク吐出面１６Ａに汚れ１６４Ｂ，１６４Ｃが付着していると、図１１（ｂ）に符号１６２Ｂ，１６２Ｃを付して図示したように、異常部分のデータ値（検出信号１６２の電圧）が極端に低下する。
【０１１０】
すなわち、インク吐出面１６Ａに汚れの付着や傷の発生がないと、各フォトダイオード９２の受光量に急激な変化はなく、図１０（ｂ）に示す検出信号１６０のように、電圧波形に急激な変化が現れない。一方、インク吐出面１６Ａに汚れの付着や傷の発生があると、当該汚れ（傷）の位置に対応するフォトダイオード９２の受光量が、周辺のフォトダイオード９２の受光量に比べて急激に変化（減少）するので、図１１（ｂ）に示す検出信号１６２のように、電圧波形に急激な変化（符号１６２Ｂ，１６２Ｃを付して図示）が現れる。
【０１１１】
また、電圧波形の急激な変化に対応するデータが、どのフォトダイオード９２に対応しているかという情報から、副走査方向Ｓにおけるインク吐出面１６Ａの異常の位置を判断することができる。
【０１１２】
このようにして、エリアセンサ８０の一部のフォトダイオード群９３から得られた撮像信号に基づいて生成された検出信号によって、インク吐出面１６Ａの汚れの有無、傷の有無、及び汚れ、傷の位置が判断される。
【０１１３】
上述したインク吐出面１６Ａの検出を主走査方向Ｍについて検出対象位置を移動させながら実行することで、インク吐出面１６Ａの全面にわたって異常の有無を検出しうる。なお、一回の検出により得られたデータに対して積算、平均化等の処理を施して、代表データ値を生成し、該代表データ値を時系列に沿って並べることで、主走査方向Ｍの位置に対する代表データ値の関係を導出し、異常の有無を判断してもよい。
【０１１４】
次に、上述したインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの異常検出の全体の流れを、時系列に沿って説明する。図１２は、本発明に係るインクジェットヘッドのインク吐出面異常検出方法の制御の流れを示すフローチャートである。
【０１１５】
インク吐出面１６Ａの異常検出が開始されると（ステップＳ１０）、エリアセンサ８０の検出モードがライン検出モードに設定され（ステップＳ１２）、エリアセンサ８０の一部のフォトダイオード群９３（図９の一点破線により囲まれた二列のフォトダイオード群９３‐１，９３‐２）のみから電荷信号が取得され、図１０（ｂ）に示す検出信号１６０（又は、図１１（ｂ）に示す検出信号１６２）が生成され、一回の検出ごとに検出信号の中の異常波形の有無が判断される（図１２のステップＳ１４）。
【０１１６】
ステップＳ１４において、検出信号の中に異常波形が存在していない場合には（ＮＯ判定）、次の領域の検出が順次実行され、生成された検出信号の中の異常波形の有無が判断され、ステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ１４において、検出信号から異常波形が発見されると（ＹＥＳ判定）、当該異常位置が記憶される（ステップＳ１６）。このようにして、インクジェットヘッド１６と検出装置７０とを相対移動させながら、インク吐出面１６Ａの検出が継続される（ステップＳ１８のＮｏ判定）。
【０１１７】
一方、インク吐出面１６Ａの全領域が検出されると（ステップＳ１８のＹｅｓ判定）、異常位置の情報が記憶されているメモリが参照され（ステップＳ２０）、異常位置が記憶されていない場合は（ステップＳ２０のＮｏ判定）、当該異常検出は終了される（ステップＳ２６）。
【０１１８】
一方、当該メモリに異常位置が記憶されている場合は（ステップＳ２０のＹｅｓ判定）、エリアセンサ８０がエリア検出モードに設定され（ステップＳ２２）、エリア検出モードが実行される（ステップＳ２４）。
【０１１９】
ステップＳ２４において、異常位置の詳細な状態（情報）を取得するための撮像が実行されて異常位置の画像が生成され、記憶され、当該異常検出は終了される（ステップＳ２６）。
【０１２０】
図１３は、図１２のステップＳ２４に示すエリア検出モードの制御の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、エリア検出モードが開始されると（ステップＳ１００）、異常個所の位置情報が読み出され（ステップＳ１０２）、当該異常位置が検出装置７０（エリアセンサ８０）の撮像領域に位置するように、インクジェットヘッド１６と検出装置７０とを相対移動させる（ステップＳ１０４）。
【０１２１】
インクジェットヘッド１６と検出装置７０との相対移動中は、当該異常位置が検出装置７０の撮像領域に位置しているか否かが監視される（ステップＳ１０６）。当該異常位置が検出装置７０の撮像領域に位置するまで、この監視は継続され（ステップＳ１０６のＮｏ判定）、当該異常位置が検出装置７０の撮像領域に位置すると（ステップＳ１０６のＹｅｓ判定）、当該異常位置の撮像が実行される（ステップＳ１０８）。
【０１２２】
その後、撮像信号が取得され（ステップＳ１１０）、当該異常位置の画像が生成され（ステップＳ１１２）、記憶される（ステップＳ１１４）。なお、この画像は図９の表示部１５６に表示させてもよい。
【０１２３】
他の異常個所があれば（ステップＳ１１６のＮｏ判定）、ステップＳ１０２からステップＳ１１４の各工程が繰り返し実行され、他の異常箇所がなければ（ステップＳ１１６のＹｅｓ判定）。エリア検出モードは終了される（ステップＳ１１８）。
【０１２４】
以上説明したインク吐出面１６Ａの異常検出は、メンテナンス処理の最後（払拭処理部６８によるインク吐出面１６Ａの払拭処理後）に実行されるので、異常が発見された場合には、再度のメンテナンス処理が実行される。
【０１２５】
次に、インクジェットヘッド１６のメンテナンス処理の全体について説明する。図１４は、本発明に係るインクジェットヘッドのメンテナンス方法の制御の流れを示すフローチャートである。以下に説明するインクジェットヘッドのメンテナンス処理は、装置立ち上げ時、印刷ジョブ間、異常発生時、オペレータによる要求時などに適宜実行される。
【０１２６】
図１４に示すように、メンテナンス処理が開始されると（ステップＳ２００）、インクジェットヘッド１６をメンテナンス位置へ移動させる（図１４のステップＳ２０２）。インクジェットヘッド１６がメンテナンス位置に達したか否かが監視され（図１４のステップＳ２０４）、この監視は、インクジェットヘッド１６がメンテナンス位置に移動するまで継続される（ステップＳ２０４のＮｏ判定）。
【０１２７】
インクジェットヘッド１６が洗浄装置６２の処理領域に達すると（ステップＳ２０４のＹｅｓ判定）、洗浄装置６２によるインク吐出面１６Ａの洗浄処理が実行される（ステップＳ２０６）。
【０１２８】
その後、インクジェットヘッド１６をキャップ部６４の処理領域へ移動させ、パージ処理又は吸引処理が実行される（ステップＳ２０８）。その後、インクジェットヘッド１６をキャップ部６４の処理領域から描画位置へ移動させる（ステップＳ２１０）。インクジェットヘッド１６が検出装置７０の検出領域に達すると、図１２及び図１３に図示したインク吐出面１６Ａの異常検出が実行される（ステップＳ２１２）。
【０１２９】
ステップＳ２１２において、インク吐出面１６Ａの異常が発見され、再度のメンテナンス処理が必要であると判断されると（ステップＳ２１４のＹｅｓ判定）、ステップＳ２０２に戻り、インクジェットヘッド１６のメンテナンス処理が実行される。
【０１３０】
一方、インク吐出面１６Ａの異常が発見されない場合は（ステップＳ２１４のＮｏ判定）、インクジェットヘッド１６が描画位置に戻されたか否かが監視され（ステップＳ２１６）、インクジェットヘッドが描画位置に戻されると（ステップＳ２１６のＹｅｓ判定）、当該インクジェットヘッド１６のメンテナンス処理は終了される（ステップＳ２１８）。
【０１３１】
上記インクジェットヘッド１６のメンテナンス処理において、インク吐出面１６Ａ洗浄処理（ステップＳ２０６）の前にインク吐出面１６Ａの異常を検出しておき、当該異常が汚れの付着であればメンテナンス処理に移行する一方、当該異常が傷の場合はその旨を報知するとともに、傷の周辺のノズルが使用されないようにマスキングしてもよい。
【０１３２】
異常の報知の一例として、エリア検出モードで撮像されたインク吐出面１６Ａの画像を図５の表示部１２２に表示させる態様が挙げられる。
【０１３３】
また、汚れの状態（例えば、付着物の大きさ、内容）に応じて、インク吐出面１６Ａの洗浄の内容を、簡易モード、通常モード、強力モードのように切り換えることが可能である。
【０１３４】
さらに、傷の状態を判断して、使用に支障がない傷であれば、メンテナンス処理を実行し、使用に支障があると判断されると、傷の周辺にあるノズルのマスキング、インクジェットヘッド１６の交換等をするように構成してもよい。
【０１３５】
上記の如く構成されたインク吐出面の異常検出によれば、複数のフォトダイオード９２が二次元状に配置されたＣＣＤイメージセンサ９０（エリアセンサ８０）の一部のフォトダイオード群９３を用い、インクジェットヘッド１６とＣＣＤイメージセンサ９０（検出装置７０）とを相対的に移動させながら、インクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの少なくともノズル開口が配置されるノズル領域の検出が行われ、インク吐出面１６Ａの異常の有無及び異常の位置が判断されるので、ＣＣＤイメージセンサ９０の全画素を用いてインクジェットヘッド１６のインク吐出面１６Ａの検出が行われる場合よりも検出に要する時間を大幅に短縮することができる。
【０１３６】
また、インク吐出面１６Ａの異常が発見されると、ＣＣＤイメージセンサ９０の全画素が用いられて当該異常が撮像され、インク吐出面１６Ａの画像が生成されるので、異常の状態を画像によって詳細に観察することが可能となる。
【０１３７】
ＣＣＤイメージセンサ９０の一部を用いたライン検出モードでは、一回の検出により検出可能な領域についてフォトダイオード９２の受光量に比例したデータ値を表す電圧波形を有する検出信号１６０（１６２）が生成されるので、検出信号電圧波形（電圧の急激な変化）に基づいて、異常の有無を容易に、かつ、確実に把握しうる。
【０１３８】
ライン検出モードで使用されるフォトダイオード群９３の長さをインクジェットヘッド１６（インク吐出面１６Ａ）の短手方向に対応する長さとすることで、インクジェットヘッド１６とＣＣＤイメージセンサ９０とをインクジェットヘッドの長手方向の全長について一回だけ相対移動させることで、インク吐出面１６Ａの全面の検出が可能である。
【０１３９】
なお、ライン検出モードでは、インク吐出面１６Ａの中で少なくともノズル開口が形成されるノズル領域の検出がされればよい。
【０１４０】
本例では、ＣＣＤイメージセンサ９０に含まれる一部のフォトダイオード群として同一の垂直転送ＣＣＤ９４へ電荷を転送する垂直方向の２つのフォトダイオード群９３‐１，９３‐２を例示したが、水平方向に沿うフォトダイオード群を使用してもよい。
【０１４１】
水平方向に沿うフォトダイオード群を使用すると、スミアの発生が抑制される。特に、水平転送ＣＣＤ９６に近いフォトダイオード群を使用すると、水平転送ＣＣＤ９６への読出時間を大幅に短縮することができる。
【０１４２】
本発明の実施形態では、記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置に具備されるインクジェットヘッドのインク吐出面の異常検出を例に挙げて説明したが、本発明の適用範囲はインクジェット記録装置に限定されない。
【０１４３】
例えば、樹脂粒子や金属粒子を含有する機能性液体により、所定のパターン（マスクパターン、配線パターン）を形成するパターン形成装置なと、インクジェット方式により媒体上に液体を噴射させる液体吐出装置に広く適用することが可能である。
【０１４４】
〔応用例〕
次に、本発明の応用例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面の異常検出について説明する。以下に説明する応用例では、複数のヘッドユニットがつなぎ合わせられた構造を有するフルライン型ヘッドのインク吐出面の異常検出について説明する。
【０１４５】
なお、以下の説明において、先に説明した部分と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１４６】
図１５は、ｎ個のヘッドユニット２００（２００‐１から２００‐ｎ）を具備するインクジェットヘッド２１０のインク吐出面２１０Ａの異常検出を模式的に図示した説明図である。図１５（ａ）は、インクジェットヘッド２１０のインク吐出面２１０Ａの透視平面図であり、図１５（ｂ）はエリアセンサ８０によるインク吐出面２１０Ａの異常検出を模式的に図示した説明図である。
【０１４７】
図１５（ａ），（ｂ）に図示したインクジェットヘッド２１０は、ノズル５０がマトリクス配置されたヘッドユニット２００をｎ個具備し、ｎ個のヘッドユニット２００がインクジェットヘッド２１０の長手方向（主走査方向Ｍ）に沿って一列に並べられる構造を有している。
【０１４８】
各ヘッドユニット２００間のつなぎ部２０２において、一方のヘッドユニット２００に属するノズル５０と他方のヘッドユニット２００のノズル５０とは互いに補間される関係となっている領域が存在する。
【０１４９】
また、ヘッドユニット２００間のつなぎ部２０２では、各ヘッドユニット２００の位置決め精度を緩和させるために、一方のヘッドユニット２００に属するノズル５０が他方のヘッドユニット２００のノズル５０の冗長ノズルとなっている領域が存在する。
【０１５０】
なお、図１５（ａ），（ｂ）では、ヘッドユニット２００‐１とヘッドユニット２００‐２とのつなぎ部のみに符号が付され、他のつなぎ部の符号の図示は省略されている。
【０１５１】
本応用例に係るインク吐出面２１０Ａの異常検出では、つなぎ部２０２を異常として誤検出しないよう工夫がされている。
【０１５２】
図１６（ａ）は、ライン検出モードにおいて生成された検出信号２６０を示す説明図である。同図に示す検出信号２６０の横軸は副走査方向Ｓの位置である。同図に符号２６２を付した部分は、つなぎ部２０２（図１５参照）に対応する位置のデータ値を表している。
【０１５３】
ライン検出モードの一回の検出領域とつなぎ部２０２とは交差しているので、ライン検出モードの一回の検出データの中にはつなぎ部２０２に対応するデータ（急激な電圧変化が生じるデータ）が一か所現れる。このつなぎ部２０２に対応するデータは、図１６（ａ）に破線で図示したように、時系列に沿って移動する。
【０１５４】
つなぎ部２０２に対応するデータは周期性を有しているので、直前の検出データや直後の検出データと比較することにより、検出信号におけるつなぎ部２０２に対応するデータの位置を把握することができる。
【０１５５】
つなぎ部２０２に対応する検出データ２６２に同期させて検出信号２６０にマスク２６４（図１６（ｂ）に図示）をかけることで、つなぎ部２０２が異常として誤検出されることを回避できる。図１６（ｂ）に図示したマスク２６４は、検出タイミングにより波形上の位置が変更される。
【０１５６】
本応用例によれば、複数のヘッドユニット２００がつなぎ合わせられた構造を有するインクジェットヘッド２１０のインク吐出面２１０Ａの異常検出において、ヘッドユニット２００間のつなぎ部２０２に対応して、エリアセンサ８０のライン検出モードにより生成された検出信号２６０にマスク２６４がされるので、ヘッドユニット２００間のつなぎ部２０２を異常として誤検出することが防止される。
【０１５７】
また、図１７に示すように、インク吐出面２１０Ａにおけるノズル５０（図２参照）が配置されるノズルエリア２６６（破線により図示）の外側に、マスク用のマーキング２６８（２６８Ａ，２６８Ｂ）を形成してもよい。
【０１５８】
図１８（ａ）は、マスク用のマーキング２６８Ａ（図１７参照）に対応するつなぎ部２０２のデータ２６２Ａ’を含む検出信号２６０’が図示されている。また、図１８（ｂ）は、マスク用のマーキング２６８Ｂに対応するつなぎ部２０２のデータ２６２Ｂ’を含む検出信号２６０’が図示されている。
【０１５９】
なお、ヘッドユニット２００間のつなぎ部２０２に対応するマスクを準備する際は、エリアセンサ８０をエリア検出モードで使用した撮像信号が取得される。
【０１６０】
本応用例に示した、複数のヘッドユニット２００をつなぎ合わせた構造を有するインクジェットヘッド２１０のインク吐出面２１０Ａの異常検出を行う際は、ヘッドユニット２００ごとに検出信号を取得するとよい。
【０１６１】
本応用例では、ヘッドユニット２００が略平行四辺形の平面形状を有するインクジェットヘッド２１０を例示したが、略長方形又は略正方形の平面形状を有するヘッドユニットを具備するインクジェットヘッドにも本発明を適用することが可能である。
【０１６２】
また、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、削除することが可能である。
【０１６３】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す態様を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１６４】
（第１態様）：第１態様に係る検出装置は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドと前記撮像手段とを前記第２の方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段と、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断手段と、前記撮像手段と前記インクジェットヘッドとを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像し、前記判断手段により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像するように、前記撮像手段及び前記相対移動手段を制御する制御手段と、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断手段と、を備えている。
【０１６５】
第１の態様によれば、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して複数の光電変換素子が配置された光電変換素子列を第２の方向に沿って複数配置された撮像手段と、インクジェットヘッドとを相対移動させながら、インクジェットヘッドの液体吐出面のノズル領域が撮像され、複数の光電変換素子列の一部から得られた撮像信号に基づいて、インクジェットヘッドの液体吐出面の異常の有無が判断されるので、液体吐出面の異常の検出が容易、かつ、短時間に行われる。
【０１６６】
また、異常が発見された場合には、異常位置が撮像され、異常の有無を判断したときよりも多くの光電変換素子列から撮像信号が取得されるので、異常の状態を詳細に把握することができる。
【０１６７】
かかる態様における相対移動手段は、液体吐出面と撮像手段の受光面とを対向させた状態で移動させる態様がある。
【０１６８】
（第２態様）：第２態様に係る検出装置は、前記一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の第１の方向における位置ごとの前記光電変換素子の受光量に対応する電圧を表す検出信号を生成する検出信号生成手段を備え、前記判断手段は、前記検出信号の電圧変化に基づいて前記液体吐出面の異常の有無を判断している。
【０１６９】
かかる態様によれば、光電変換素子の受光量に応じた電圧を有する検出信号が生成されるので、該検出信号における電圧変動から、異常の有無を容易に判断しうる。また、電圧変動の位置により、異常の位置を判断しうる。
【０１７０】
（第３態様）：第３態様に係る検出装置は、前記撮像手段により撮像された前記異常の位置の画像を生成する画像生成手段を備えている。
【０１７１】
かかる態様によれば、異常位置の画像を生成することで、異常の状態がより正確に把握される。
【０１７２】
（第４態様）：第４態様に係る液体吐出装置は、二次元状に配置された複数のノズル開口が形成される液体吐出面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出する検出装置と、を具備し、前記検出装置は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドと前記撮像手段とを前記第２の方向に沿って相対的に移動させる相対移動手段と、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断手段と、前記撮像手段と前記インクジェットヘッドとを相対移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像し、前記判断手段により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像するように、前記撮像手段及び前記相対移動手段を制御する制御手段と、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断手段と、を備えている。
【０１７３】
かかる態様におけるインクジェットヘッドの一例として、吐出させた液体を受容する媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配置されるフルライン型インクジェットヘッドが挙げられる。
【０１７４】
（第５態様）：第５態様に係る液体吐出装置は、前記第１の方向は、前記インクジェットヘッドの短手方向であり、前記第２の方向は前記インクジェットヘッドの長手方向である。
【０１７５】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドと検出装置（撮像手段）とを一回だけ相対移動させることで、インクジェットヘッドの液体吐出面の全面の異常検出が可能である。
【０１７６】
（第６態様）：第６態様に係る液体吐出装置は、前記インクジェットヘッドにメンテナンス処理を施すメンテナンス処理手段を備え、前記相対移動手段は、前記インクジェットヘッドから液体が吐出される液体吐出位置と、前記メンテナンス処理手段によりメンテナンス処理が施されるメンテンナンス位置と、の間を移動させ、前記検出装置は、前記メンテナンス処理手段によってメンテナンス処理が施された後の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出している。
【０１７７】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドのメンテナンス処理後の液体吐出面の異常が検出されるので、異常が発見されれば、再度のメンテナンス処理等により当該異常を排除することができる。
【０１７８】
（第７態様）：第７態様に係る液体吐出装置は、前記インクジェットヘッドは、複数のヘッドユニットをつなぎ合わせた構造を有し、前記判断手段は、前記ヘッドユニットの間のつなぎ部に対応する撮像信号をマスクしている。
【０１７９】
かかる態様によれば、複数のヘッドユニットをつなぎ合わせた構造を有するインクジェットヘッドのヘッドユニットの間のつなぎ部を異常として誤検出することがない。
【０１８０】
（第８態様）：第８態様に係る液体吐出装置は、前記インクジェットヘッドの液体吐出面は、各ヘッドユニットの前記ノズル領域と前記ノズル領域の外部との境界を表すマーキングが設けられる。
【０１８１】
かかる態様によれば、マーキングによりノズル領域の境界を容易に把握することができる。
【０１８２】
（第９態様）：第９態様に係る液体吐出面の異常検出方法は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドとを、前記第２の方向に沿って相対的に移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の前記ノズル領域を撮像する第１撮像工程と、前記第１撮像工程により、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断工程と、前記判断工程により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像する第２撮像工程と、前記第２撮像工程により得られた、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列からの撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断工程と、を含んでいる。
【０１８３】
（第１０態様）：第１０態様に係るインクジェットヘッドのメンテナンス方法は、二次元状に配置された複数のノズル開口が形成される液体吐出面を有するインクジェットヘッドにメンテナンス処理を施すメンテナンス処理工程と、前記メンテナンス処理がされた後の前記インクジェットヘッドの液体吐出面の異常を検出する異常検出工程と、を含み、前記異常検出工程は、複数の光電変換素子が二次元状に配置され、インクジェットヘッドの前記液体吐出面におけるノズル開口が配置されるノズル領域の第１の方向の全長に対応して前記第１の方向に沿って複数の光電変換素子を配置させた光電変換素子列を、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数配置させた構造を有し、前記液体吐出面を撮像する撮像手段と、前記インクジェットヘッドとを、前記第２の方向に沿って相対的に移動させながら、前記撮像手段によって前記液体吐出面の少なくともノズル開口が配置されるノズル領域を撮像する第１撮像工程と、前記第１撮像工程により、前記撮像手段の一部の光電変換素子列から得られた撮像信号に基づいて、前記液体吐出面の異常の有無、及び前記異常の位置を判断する判断工程と、前記判断工程により前記液体吐出面に異常があると判断されると、前記撮像手段を用いて前記異常の位置を撮像する第２撮像工程と、前記第２撮像工程により得られた、前記撮像手段の前記一部の光電変換素子列よりも多い光電変換素子列からの撮像信号に基づいて、前記異常の状態を判断する異常状態判断工程と、を含んでいる。
【０１８４】
かかる態様におけるメンテナンス処理は、液体吐出面の洗浄処理及び払拭処理、ノズルの回復処理を含む態様がありうる。
【符号の説明】
【０１８５】
１０…インクジェット記録装置、１６，１６Ｋ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，２１０…インクジェットヘッド、１６Ａ，２１０Ａ…ノズル面、６０…メンテナンス処理部、７０…検出装置、８０…エリアセンサ、１０２…システム制御部、１２６…メンテナンス制御部、１２８…異常検出部、９０…ＣＣＤイメージセンサ、９２…フォトダイオード、９３…フォトダイオード群、１４６…デジタル信号処理部、１５８…信号出力部、１６０，１６２，２６０…検出信号，２００…ヘッドユニット、２６８…マーキング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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