(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドによって記録された画像を読み取る読取手段と、
前記各ノズルの吐出不良を検出するためのパターンを前記記録ヘッドによって記録し、前記パターンを前記読取手段によって読み取るように制御する制御手段と、
読み取り画像の前記パターンを解析するための解析領域を各ノズルのパターンごとに前記読み取り画像上に設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された解析領域を解析し、解析によって得られる前記解析領域内のパターンの濃度分布に応じて吐出の不具合を検出する検出手段と、を有し、
前記設定手段は、各解析領域を設定する際に、前記検出手段によって吐出の不具合が検出されたか否かに応じて、前記複数のノズルの配置に基づいて決定された対象の解析領域の読取画像上の位置を、前記対象の解析領域に隣接する解析領域の解析によって得られた前記隣接する解析領域の前記パターンの濃度分布に応じた量、前記複数ノズルの配列方向に補正し、
前記設定手段は、（ｉ）前記隣接する解析領域において、前記検出手段によって吐出の不具合が検出されなかった場合、既に位置が補正された前記隣接する解析領域への補正量と同じ補正量で補正する１次補正をし、さらに前記検出手段によって検出された前記隣接する解析領域内のパターンの濃度分布に応じた量の補正をする２次補正をして、前記対象の解析領域の位置を前記２次補正によって得られる位置に設定し、（ｉｉ）前記隣接する解析領域において、前記検出手段によって吐出の不具合が検出された場合、前記２次補正をすることなく前記１次補正をして、前記対象の解析領域の位置を前記１次補正によって得られる位置に設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記検出手段によって前記隣接する解析領域において吐出の不具合が検出されなかった場合、前記検出手段によって検出された前記隣接する解析領域内のパターンの濃度分布のピークの位置に応じて２次補正することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記検出手段は、（ｉ）前記解析領域内のパターンの濃度分布のピークの高さが所定の高さよりも低い場合、前記解析領域内のパターンに対応する前記ノズルが不吐出であることを検出し、（ｉｉ）前記解析領域内のパターンの濃度分布のピークの高さが前記所定の高さよりも高く、且つ、前記解析領域内のパターンの濃度分布のピークの位置が所定の範囲に含まれない場合、前記解析領域内のパターンに対応する前記ノズルが吐出方向不良であることを検出し、（ｉｉｉ）解析領域内のパターンの濃度分布のピークの高さが前記所定の高さよりも高く、且つ、前記解析領域内のパターンの濃度分布のピークの位置が前記所定の範囲に含まれる場合、前記解析領域内のパターンに対応する前記ノズルが吐出正常であることを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特にフルライン型の記録ヘッドのインクジェットノズルの吐出不良を検知するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷記録する装置として、インクジェット方式の記録装置が知られている。これらの装置は、ヘッド解像度に相当して並べられたノズルよりインクを吐出し、これを記録紙に定着させることで、文字、画像を形成させる記録ヘッドを備えるものである。このようなインクジェット方式の記録装置に用いられる記録ヘッドは、吐出口からインクを液滴として吐出するために、インクに与えるエネルギーを発生するエネルギー発生体を備えている。また記録ヘッドは、吐出口に連通するインク流路と、このインク流路を通じてエネルギー発生体に供給するインクを収容するインク収容手段と、を備えている。
【０００３】
しかし、この様な原理、構造をもつインクジェット方式の記録ヘッド場合、例えば、長時間使用しなかった場合などに、吐出口からインクが気化してノズル内に固形化したり、ごみ等が吐出口からに入り込んでしまい、吐出口が詰まることがある。また、吐出口付近に付着した異物の影響によって、インクの吐出が出来なかったり、インクの記録位置がずれてしまう場合がある。更にまた、何らかの原因でノズル内に気泡が異常発生し、ノズル内が気泡で満たされてしまうことでインクが吐出しない、いわゆる不吐出が発生することがある。
【０００４】
これらのような吐出不良が発生しても、記録ヘッドではそれを検知することができないため、記録を行っても、実際にはインクが全く吐出していない場合や、インクの打滴位置がずれてしまっている場合がある。また、フルライン型の記録装置は、記録媒体の幅分の記録領域が必要であるため、一般的に長尺な記録ヘッドが必要になるが、記録ヘッドが長尺になると、記録密度、記録幅によってはノズル数が増え、記録媒体の紙粉、ごみ等による吐出不良の発生率が増える。
【０００５】
このような吐出不良の状態のノズルは、記録画質の品質を低下させる原因となるものであり、吐出不良のノズルを検知し、記録画質への影響を軽減する様々な方法が提案されている。
【０００６】
特許文献１に開示されたインクジェット記録装置及び吐出不良検出方法は、記録媒体上に記録した画像を読取手段によって読取り、読み取られた読取画像から吐出不良ノズルを検出している。吐出不良ノズルを検出すると、画像補正、吐出不良ノズルの回復動作や正常ノズルで代用打滴する制御をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし上記の先行技術には以下のような問題点がある。特許文献１では、吐出されたインクのドットから記録ヘッドにおける各ノズルの吐出状態を判断する。そのため記録ヘッドでテストパターンを記録し、読取手段によって記録したテストパターンを読み取っている。しかし、読取手段によってテストパターンを読み取る際の画像歪みの影響とその影響に対する技術は開示されていない。読取手段による読み取りでは、光学的な収差が発生することで読み取った画像に歪みが生じることがある。収差による画像歪みの影響によって、正常にインクが打滴されているにも関わらず、解析領域の位置ずれによって、打滴位置からずれた領域を解析することで吐出不良判定や吐出方向不良判定をする問題がある。また、解析領域の位置ずれによって、隣接するノズルのパターンを誤検知し、誤ったノズルに対する代用打滴制御をしてしまう問題もある。特に、記録密度が高い記録ヘッドの場合には、ノズルに対応するパターンが密になるため吐出不良を検出する処理では、より高いパターンの位置検出精度が求められる。
【０００９】
よって本発明は、上記問題点に鑑みなわれたものである。よって本発明は、テストパターンを読取手段で読み取った画像に画像歪みが生じている場合であっても、ノズルの吐出状態を検出するためのパターンの解析領域を精度よく検出し、ノズルの吐出状態を判定する技術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】
【００１０】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドによって記録された画像を読み取る読取手段と、前記各ノズルの吐出不良を検出するためのパターンを前記記録ヘッドによって記録し、前記パターンを前記読取手段によって読み取るように制御する制御手段と、読み取り画像の前記パターンを解析するための解析領域を各ノズルのパターンごとに前記読み取り画像上に設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された解析領域を解析し、解析によって得られる前記解析領域内のパターンの濃度分布に応じて吐出の不具合を検出する検出手段と、を有し、前記設定手段は、各解析領域を設定する際に、前記検出手段によって吐出の不具合が検出されたか否かに応じて、前記複数のノズルの配置に基づいて決定された対象の解析領域の読取画像上の位置を、前記対象の解析領域に隣接する解析領域の解析によって得られた前記隣接する解析領域の前記パターンの濃度分布に応じた量、前記複数ノズルの配列方向に補正し、前記設定手段は、（ｉ）前記隣接する解析領域において、前記検出手段によって吐出の不具合が検出されなかった場合、既に位置が補正された前記隣接する解析領域への補正量と同じ補正量で補正する１次補正をし、さらに前記検出手段によって検出された前記隣接する解析領域内のパターンの濃度分布に応じた量の補正をする２次補正をして、前記対象の解析領域の位置を前記２次補正によって得られる位置に設定し、（ｉｉ）前記隣接する解析領域において、前記検出手段によって吐出の不具合が検出された場合、前記２次補正をすることなく前記１次補正をして、前記対象の解析領域の位置を、前記１次補正によって得られる位置に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によればインクジェット記録装置は、記録ヘッドにおけるインクの吐出の不具合を検出するためのパターンを記録する記録手段と、記録したパターンを画像として読み取る読み取り手段とを備える。更に記録装置は、読み取り手段によって読み取ったパターンの画像から解析領域毎にインクの着弾状態を解析して解析領域の位置を補正する補正手段と、補正手段の補正結果に基づいて記録ヘッドにおけるインクの吐出不具合を検出する検出手段とを備える。これによって、テストパターンを読取手段で読み取った画像に画像歪みが生じている場合であっても、ノズルの吐出状態を検出するためのパターンの解析領域を精度よく検出し、ノズルの吐出状態を判定する技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。
【図３】記録媒体と記録ヘッドユニットの周辺を説明するための図である。
【図４】不吐出補完のテストパターンの記録方法を説明するための図である。
【図５】不吐出補完の読取りと解析の手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５の吐出再判定処理のフローチャートである。
【図７】テストパターンの読取画像から、検知マークとアライメントマークを検出する処理を説明する図である。
【図８】ノズルの吐出状態を判定する処理を説明するための図である。
【図９】テストパターンの読取画像における画像歪みの影響を説明する図である。
【図１０】不吐出検出パターン理想位置の検出と検出位置ずれ量を説明する図である。
【図１１】（ａ）から（ｅ）は不吐出検出パターンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施の形態はあくまでも例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。また、この実施形態で用いる装置の各構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、それらのみに限定するものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る印刷制御装置（インクジェット記録装置）の一例となる画像形成装置の概略構成を示す図である。図１の画像形成装置は、印刷機能と、原稿上の画像を読取る読取機能と、を備えたものを示すが、他の機能を加えた複合装置としてもよい。また、印刷処理が行われる記録材（記録媒体または記録シート）としてロールシートを用いたものを例に説明するが、同一面への複数ページ分の印刷を途中で切断せずに続けて行える長尺の連続シートであれば、ロール状となったものには限らない。また、連続シートの切断は、画像形成装置が自動的に切断するものであってもよいし、ユーザーがマニュアル指示を行って切断するものであってもよい。
【００１５】
記録材の材質も紙には限らず、印刷処理可能なものであれば種々のものを用いることができる。また、画像形成装置は、連続シートへの印刷のみではなく、所定のサイズに予めカットされたカットシートへの印刷をも可能な画像形成装置としてもよい。また、印刷方式は後述する画像印刷用液体インクを用いたインクジェット方式による画像の印刷に限定するものでなく、記録剤として固形インクを用いてもよい。また、複数色の記録剤を用いたカラー記録を行うものには限らず、黒色（グレーを含む）のみによるモノクロ記録を行うものとしてもよい。
【００１６】
また、印刷は、可視画像の印刷には限らず、不可視もしくは視認が困難な画像の印刷としてもよいし、一般的な画像以外の、例えば配線パターン、部品の製造における物理的パターン、ＤＮＡの塩基配列等のプリントなど種々のものの印刷としてもよい。つまり、記録剤を記録材に付与可能なものであれば種々のタイプの記録装置に適用可能である。また、図１の画像形成装置と接続された外部装置からの指示で当該画像形成装置における印刷処理の動作を制御させる場合、この外部装置が印刷制御装置となる。
【００１７】
図１は、記録材としてロールシート（搬送方向において印刷単位（１ページ）の長さよりも長い連続した連続シート）を用いた画像形成装置の全体構成の概略を示す断面図である。画像形成装置は、以下の構成要素１０１〜１１５を含み、これらが１つの筐体内に配置される。ただし、これらの構成要素を複数の筐体に分けて構成してもよい。
【００１８】
制御ユニット１０８は、コントローラ（ＣＰＵまたはＭＰＵを含む）やユーザーインターフェース情報の出力器（表示情報や音響情報などの発生器）、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えた制御部を内蔵し、画像形成装置全体の各種制御を司る。ロールシートユニットは、上段シートカセット１０１ａと下段シートカセット１０１ｂの２基を備える。使用者はロールシート（以下、シート）をマガジンに装着してから画像形成装置本体に装填する。上段シートカセット１０１ａから引き出されたシートは図中矢印ａ方向に、下段シートカセット１０１ｂから引き出されたシートは、図中矢印ｂ方向にそれぞれ搬送される。いずれのカセットからのシートも図中矢印ｃ方向に進行して、搬送ユニット１０２に到達する。搬送ユニット１０２は、複数の回転ローラ１０４を通して印刷処理中にシートを図中矢印ｄ方向（水平方向）に搬送する。給紙元のシートカセットを一方から他方に切り替える際は、既に引き出されているシートをカセット内に巻き戻し、新たに給紙させるシートがセットされているカセットから新たに給紙する。
【００１９】
搬送ユニット１０２の上方には、記録ヘッドユニット１０５が搬送ユニット１０２と対向して配置される。記録ヘッドユニット１０５では複数色（本実施形態では７色）分の独立した記録ヘッド１０６が、シートの搬送方向に沿って保持されている。本例ではＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）、の７色に対応した７つの記録ヘッドを有す。もちろん、これら以外の色を用いたものでもよいし、これらの全てを用いる必要もない。画像形成装置は、搬送ユニット１０２によるシートの搬送に同期させて、記録ヘッド１０６からインクを吐出させてシート上に画像を形成する。なお、記録ヘッド１０６はインクの吐出先が回転ローラ１０４と重ならない位置に配置される。
【００２０】
また、インクは、シートに直接吐出させるのに代え、中間転写体にインクを付与した後、そのインクをシートに付与することによって画像を形成させるものとしてもよい。これら搬送ユニット１０２、記録ヘッドユニット１０５、記録ヘッド１０６を含んで印刷ユニットが構成されている。インクタンク１０９は、各色のインクを独立して貯蔵する。インクタンク１０９からはチューブによって各色に対応して設けられたサブタンクまでインクが供給され、サブタンクから各記録ヘッド１０６までチューブを介してインクが供給される。記録ヘッド１０６には、印刷時の搬送方向（矢印ｄ方向）に沿って各色（本実施形態では７色）のラインヘッドが並んでいる。
【００２１】
各色のラインヘッドは、継ぎ目無く単一の記録チップで形成されたものであってもよいし、分割された記録チップが一列又は千鳥配列のように規則的に並べられたものであってもよい。本実施形態では、本装置が使用可能な最大サイズのシートの印刷領域の幅分をカバーする範囲にノズルが並んでいる、いわゆるフルマルチヘッドとする。ノズルからインクを吐出するインクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。印刷データに基づいて各ヘッドのノズルからインクが吐出されるが、吐出のタイミングは搬送用エンコーダ１０３の出力信号によって決定される。なお、本実施形態では記録剤としてインクを用いたインクジェット方式のプリンタに限定されない。サーマルプリンタ（昇華型、熱転写型など）、ドットインパクトプリンタ、など、様々な印刷方式に適用可能である。
【００２２】
画像が形成されたシートは、搬送ユニット１０２から、スキャナユニット１０７まで搬送される。スキャナユニット１０７では、シート上の印刷画像や特殊パターンを光学的に読み取って印刷画像に問題がないかどうかの確認や、インクの吐出状態を含む本装置の状態確認等を行う。本実施形態では、画像の確認方法において、記録ヘッドの吐出状態を確認するためのパターンを読み込むことで、インクの吐出状態を確認するが、元画像との比較を行うことによって印刷の成否を確認してもよい。確認の方法は種々のものの中から適宜選択することが可能である。
【００２３】
シートはスキャナユニット１０７近傍から矢印ｅ方向に搬送され、カッタユニット１１０に導入される。カッタユニット１１０ではシートを所定の印刷単位の長さ毎に切断する。印刷する画像サイズに応じてこの所定の印刷単位の長さは異なる。例えばＬ版サイズの写真では搬送方向の長さは１３５ｍｍ、Ａ４サイズでは搬送方向の長さは２９７ｍｍとなる。カッタユニット１１０は、片面印刷の場合はページ単位でシートを切断するが、印刷ジョブの内容によってはページ単位で切断しない場合もある。また、カッタユニット１１０は両面印刷の場合、シートの第１面（たとえばおもて面）はページ単位で切断せずに所定の長さ分まで画像を連続して印刷し、第２面（たとえば裏面）を印刷した場合にページ単位で切断する。なお、カッタユニット１１０は、片面印刷や両面印刷の裏面印刷に際し、１枚の画像毎に切断するものに限らない。所定の長さ分搬送されるまで切断せず、所定の長さまで搬送された後で切断し、１枚（１頁）の画像毎に切り離すのは別のカッタ装置で手動操作等によって切断するものとしてもよい。またシートの幅方向に関しては、切断が必要な場合、別のカッタ装置を用いて切断することになる。
【００２４】
カッタユニット１１０から搬送されたシートは、ユニット内を図中矢印ｆ方向に搬送され、裏面印字ユニット１１１に搬送される。裏面印字ユニット１１１は、シートの片面のみに画像を印刷する場合に、シートの裏面に所定の情報を印刷させるためのユニットである。シートの裏面に印刷する情報としては、印刷画像毎に対応した文字、記号、コード等の情報（例えば、オーダー管理用番号等）が含まれる。裏面印字ユニット１１１は、記録ヘッド１０６が両面印刷の印刷ジョブのための画像を印刷する場合、記録ヘッド１０６が画像を印刷する領域以外に上記のような情報を印刷する。裏面印字ユニット１１１は、記録剤の押印、熱転写、インクジェットなどの方式を採用可能である。
【００２５】
裏面印字ユニット１１１を通ったシートは、次に乾燥ユニット１１２に搬送される。乾燥ユニット１１２は、インクが付与されたシートを短時間で乾燥させるために、ユニット内を図中矢印ｇ方向に通過するシートを温風（加温された気体（空気））で加熱するユニットである。なお、乾燥の方法は温風を用いるのに代え、冷風、ヒーターによる加温、待機させることのみによる自然乾燥、紫外光等の電磁波の照射など種々のものも採用可能である。印刷単位長さに切断されたシートは１枚ずつ乾燥ユニット１１２内を通過して、図中矢印ｈ方向に搬送されて仕分けユニット１１４に搬送される。仕分けユニット１１４は、複数のトレー（本実施形態では１８個）を保持しており、印刷単位の長さ等に応じでシートの排紙先のトレーを区別する。
【００２６】
各トレーにはトレー番号が割り当てられている。仕分けユニット１１４では、ユニット内を図中矢印i方向に通過するシートを、各トレー上に設けられたセンサでトレーの空きやシートが満載か否かなどを確認しながら印刷画像毎に設定されたトレー番号に対応するトレーに排紙していく。切断されたシートの排出先となるトレーは、印刷ジョブの発行元（ホスト装置）で特定のものが指定される場合や、画像形成装置側で空いているトレーが任意に指定される場合がある。１つのトレーには予め決められた枚数まで排紙可能である。この予め決められた枚数を超える印刷ジョブの場合、複数のトレーに跨って排紙される。トレーに対して排紙可能なシートの枚数やサイズ、種類などは、そのトレーの大きさ（タイプ）等によって異なっている。
【００２７】
図１において縦（上下）に並んでいるトレー（以下、大トレー）は大サイズ（Ａ４サイズ等、Ｌ版サイズより大きいもの）のシートおよび小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能である。また、横（左右）に並んでいるトレー（以下、小トレー）は小サイズ（Ｌ版サイズ）のシートの排紙が可能であるが大サイズのシートの排紙はできない。そして、大トレーの方が小トレーより排紙可能なシートの出力枚数が多い。また、シート排紙中や排紙完了等の状態は、表示器を用いてユーザーが識別可能である（例えば、ＬＥＤ等を用いる）。
【００２８】
例えば、トレーのそれぞれに互いに異なる色で発光する複数のＬＥＤを設け、点灯しているＬＥＤの色や点灯状態か点滅状態かなどによって各トレーの種々の状態をユーザーに通知可能である。また、複数のトレーのそれぞれには、優先順位を付すことができ、画像形成装置２００は、印刷ジョブを実行するにあたり、空いている（シートが存在しない）トレーを、優先順位に従って順にシートの排出先として割り当てていく。デフォルトでは、大トレーは上のトレーほど優先順位が高く、小トレーは左側ほど優先順位が高い。また大トレーより、小トレーの優先順位が高い。この優先順位はユーザーがシートを取り出しやすい位置の優先順位を高くすればよいが、ユーザーによる操作等で適宜変更可能なものとする。
【００２９】
シート巻取りユニット１１３は、おもて面に複数のページが印刷された連続シートの状態のシートを巻取る。両面印刷の際にはおもて面に画像形成されたシートをページ単位で切断しない。連続シートのおもて面に複数の画像を連続して印刷し、カッタユニット１１０によって表面の最後の画像の上流側で連続シートを切断する。おもて面が印刷されたシートは、図中の矢印ｊ方向に搬送され、シート巻取りユニット１１３によって巻取られる。そして、一連のページ分のおもて面の画像形成が終了して、巻き取られたシートは、表面の印刷時の後端を先端にして図中の矢印ｋ方向に搬送される。
【００３０】
このときシートは印刷が行われたおもて面とは反対側の面が記録ヘッド１０６と対向するように表裏が反転する。シートは搬送ユニット１０２によって搬送され、記録ヘッドユニット１０５によって裏面に画像が印刷される。通常の片面印刷の場合は、画像が印刷されたシートは、シート巻取りユニット１１３による巻取りを行わせずに仕分けユニット１１４に搬送される。
【００３１】
このように、両面印刷の際は、シート巻取りユニット１１３を用いてシートの巻取りを行い、シートを反転させて裏面の印刷を行うため、片面印刷のときと両面印刷のときとでは仕分けユニット１１４への排紙の際のシートの面が異なる。即ち、片面印刷の場合はシート巻取りユニット１１３を用いたシートの反転が行われないので、先頭ページの画像が印刷されたシートは先頭ページの画像が下を向いた状態で排紙される。そして１つの印刷ジョブが複数ページあるジョブの場合、先頭ページのシートからトレーに排紙され、以後後続のページへと順次排紙されシートが重なっていく。
【００３２】
このような排紙をフェイスダウン排紙と呼ぶ。一方、両面印刷の場合はシート巻取りユニット１１３を用いたシートの反転が行われるので、先頭ページの画像が印刷されたシートは先頭ページの画像が上を向いた状態で排紙される。そして１つの印刷ジョブが複数枚のシートの出力を行うジョブの場合、最後のページを含むシートからトレーに排紙され、以後若いページのシートへと順次排紙されシートが重なっていき、最終的に先頭ページの画像が印刷されたシートが排紙される。このような排紙をフェイスアップ排紙と呼ぶ。
【００３３】
操作ユニット１１５は、ユーザーが種々の操作を行ったり、ユーザーに種々の情報を通知したりするためのユニットである。例えば、ユーザーに指定された画像が印刷されたシートはどこのトレーに積載されているか、あるいは当該画像が印刷中か印刷終了かなど、オーダー毎の印刷状況の確認が可能である。また、インク残量や、シートの残量等、装置の各種状態の確認、ヘッドクリーニング等の装置メンテナンスの実施の指示を行うためにユーザーが操作／確認可能である。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る、図１の画像形成装置２００の制御に関わる構成を説明するためのブロック図である。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、画像処理部２０７、エンジン制御部２０８、スキャナ制御部２０９が主に制御ユニット１０８に含まれる。そして、制御ユニット１０８にＨＤＤ２０４、操作部２０６、外部Ｉ／Ｆ２０５などがシステムバス２１０を介して接続される。ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）形態の中央演算処理部であり、図１の制御ユニット１０８に含まれる。ＣＰＵ２０１は、プログラムの実行やハードウェアの起動により画像形成装置２００全体の動作を制御する。
【００３５】
ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラムや画像形成装置２００の各種動作に必要な固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１がワークエリアとして用いられたり、種々の受信データの一時格納領域として用いられたり、各種設定データを記憶させたりする。ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１が実行するためのプログラム、印刷データ、画像形成装置２００の各種動作に必要な設定情報を、内蔵するハードディスクに記憶させたり、読み出したりすることが可能である。なお、ＨＤＤ２０４に代えて、他の大容量記憶装置としてもよい。
【００３６】
操作部２０６は、ユーザーが種々の操作を行うためのハードキーやタッチパネル、またユーザーに種々の情報を提示（通知）するための表示部を含み、図１の操作ユニット１１５に対応するものである。またユーザーへの情報の提示は音声発生器からの音響情報に基づく音響（ブザー、音声等）を出力することによっても行うこともできる。画像処理部２０７は、画像形成装置２００で扱う印刷データ（例えば、ページ記述言語で表されたデータ）の画像データ（ビットマップ画像）への展開（変換）や画像処理を行う。入力された印刷データに含まれる画像データの色空間（たとえばＹＣｂＣｒ）を、標準的なＲＧＢ色空間（たとえばｓＲＧＢ）に変換する。また、画像データに対し、有効な（画像形成装置２００が印刷処理可能な）画素数への解像度変換、画像解析、画像補正等、様々な画像処理が必要に応じて施される。これらの画像処理によって得られた画像データは、ＲＡＭ２０３または、ＨＤＤ２０４に格納される。
【００３７】
エンジン制御部２０８は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、印刷データに基づく画像をシート上に印刷する処理の制御を行う。各色の記録ヘッド１０６へのインク吐出指示や、記録媒体上でのドット位置（インクの着弾位置）を調整するための吐出タイミング設定、ヘッド駆動状態取得に基づく調整等を行う。印刷データに応じて記録ヘッドの駆動制御を行い、記録ヘッドからインクを吐出させシート上に画像を形成させる。また、給紙ローラの駆動指示、搬送ローラの駆動指示、搬送ローラの回転状況取得等を行う等、搬送ローラの制御を行い、シートを適切な速度及び経路で搬送および停止させる。
【００３８】
スキャナ制御部２０９は、ＣＰＵ２０１等から受信した制御コマンドに応じて、イメージセンサーの制御を行い、シート上の画像を読取り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）色のアナログ輝度データを取得し、デジタルデータに変換する。イメージセンサーとしては、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサー等を採用可能である。また、イメージセンサーはリニアイメージセンサーとしてもエリアイメージセンサーとしてもよい。また、スキャナ制御部２０９は、イメージセンサーの駆動指示、該駆動に基づくイメージセンサーの状況取得を行い、イメージセンサーから取得した輝度データを解析し、記録ヘッド１０６からのインクの不吐出（吐出の不具合）やシートの切断位置の検出等を行う。スキャナ制御部２０９で画像が正しく印刷されていると判定されたシートは、シート上のインクの乾燥処理が施された後に、指定された仕分けユニットのトレーに排紙される。
【００３９】
ホスト装置２１１は、上述した外部装置に対応し、画像形成装置２００の外部に接続され、画像形成装置２００に印刷を行わせるための画像データの供給源となる装置であり、種々の印刷ジョブのオーダーを発行する。ホスト装置２１１は、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）として実現してもよいし、他のタイプのデータ供給装置としてもよい。他のタイプのデータ供給装置としては、画像をキャプチャーして画像データを生成する画像キャプチャー装置がある。画像キャプチャー装置は、原稿上の画像を読み取って画像データを生成するリーダ（スキャナ）、ネガフィルムやポジフィルムを読み取って画像データを生成するフィルムスキャナなどである。
【００４０】
また、画像キャプチャー装置の他の例として静止画を撮影してデジタル画像データを生成するデジタルカメラ、動画を撮影して動画像データを生成するデジタルビデオもある。その他、ネットワーク上にフォトストレージを設置したり、着脱可能な可搬性メモリを挿入するソケットを設けたりし、フォトストレージや可搬性メモリに格納された画像ファイルを読み出して画像データに生成して印刷するものとしてもよい。また、汎用的なＰＣに代え、画像形成装置専用の端末とするなど、種々のデータ供給装置としてもよい。これらのデータ供給装置は画像形成装置の構成要素としてもよいし、画像形成装置の外部に接続した別の装置としてもよい。
【００４１】
また、ホスト装置２１１をＰＣとした場合、ＰＣの記憶装置に、ＯＳ、画像データを生成するアプリケーションソフトウェア、画像形成装置２００用のプリンタドライバがインストールされる。プリンタドライバは、画像形成装置２００を制御したり、アプリケーションソフトウェアから供給された画像データを画像形成装置２００が扱える形式に変換して印刷データを生成したりする。また、印刷データから画像データへの変換をホスト装置２１１側で行ってから画像形成装置２００に供給するようにしてもよい。なお、以上の処理の全てをソフトウェアで実現することは必須ではなく、一部または全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。
【００４２】
ホスト装置２１１から供給される画像データやその他のコマンド、更にステータス信号等は、外部Ｉ／Ｆ２０５を介して画像形成装置２００と送受信可能である。外部Ｉ／Ｆ２０５はローカルＩ／ＦであってもネットワークＩ／Ｆであってもよい。また、外部Ｉ／Ｆ２０５は、有線による接続であっても無線による接続であっても構わない。画像形成装置２００内の上記した各構成はシステムバス２１０を介して接続され、互いに通信可能である。
【００４３】
なお、以上の例では、１つのＣＰＵ２０１が図２に示した画像形成装置２００内の全ての構成要素を制御するものとしたが、この構成以外としてもよい。即ち、各機能ブロックのいくつかが別途ＣＰＵを備え、それぞれのＣＰＵによって個別に制御するものとしてもよい。また、各機能ブロックは図２に示した構成以外の分担のさせ方により個別の処理部または制御部として適宜分割したり、いくつかを統合したりするなど、種々の形態を採用可能である。また、メモリからのデータの読み出しにはＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）も用いることもできる。
【００４４】
図３は、本実施形態に係る記録媒体と記録ヘッドユニット、スキャナ部の位置と、テストパターンの記録位置と、不吐出補完を説明するための図である。そして図３は、記録媒体３０４にロール紙を用いて、記録媒体３０４に不吐出補完のためのテストパターン３０５を記録する例を示している。
【００４５】
矢印３０６は、記録媒体３０４が搬送される方向を示している。矢印３０６の方向を記録媒体の搬送方向とする。また、矢印３０７は、記録ヘッドのノズルの配列方向を示している。矢印３０７の方向をヘッド主走査方向とする。
【００４６】
記録ヘッドユニット３００（記録手段）は、複数の記録ヘッドを備えており、本実施形態では、７つの記録ヘッドで構成されている。各記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向下流から、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の７色に対応している。
【００４７】
ヘッド主走査方向である矢印３０１、３０２は、記録ヘッドユニット３００のヘッド主走査方向を示すものである。矢印３０１、３０２方向への移動によって、記録ヘッドの使用ノズル領域を制御する。使用ノズル領域を移動させて記録ヘッド広範囲のノズルを使用して記録動作をすることで、記録ヘッドの耐久性の向上させている。また、記録ヘッドの矢印３０１、３０２方向への移動は、ノズル使用量のばらつきによるインク吐出量のばらつきの影響を軽減させることで、記録画像の濃度段差の発生を低減させている。
【００４８】
スキャナ部３０３は、記録ヘッドユニット３００に対して、記録媒体の搬送方向の下流側に配置する。スキャナ部３０３は、記録ヘッドユニット３００の吐出不良の有無を検出するために、記録媒体３０４に記録されたテストパターン３０５を読み取る。
【００４９】
ここで、不吐出補完について説明する。記録ヘッドに不吐出ノズルがあると、インクが吐出されないため、記録媒体のインクが着弾しなかった箇所に搬送方向に沿って白スジが発生し、記録画像の画像品位は悪化する。不吐出補完は、不吐出ノズルの代わりに、ノズル列方向に近接する他のノズルで代用吐出し、記録画像の白スジを軽減する方法である。
【００５０】
本実施形態では、各色の記録ヘッドは、２列のノズル列を備えており、不吐出補完では、不吐出ノズルと主走査方向において同じ位置に配置されている別ノズル列のノズルによって代用吐出する。なお、記録ヘッドに２列より多くのノズル列を備える場合や、同色の記録ヘッドを複数備える構成の場合、不吐出補完は、複数のノズル列による代用吐出や、別記録ヘッドのノズルによる代用吐出でもよい。また、白スジの影響を軽減するために、別色のノズルによる代用吐出や、複数色のノズルによる代用吐出でもあってもよい。
【００５１】
図４は、本実施形態に係る、不吐出補完のテストパターンの説明と、テストパターンの記録方法を説明するための図であり、ロール紙である記録媒体４０１に不吐出補完のためのテストパターン４０２を記録する例を示している。テストパターン４０２は、記録ヘッドユニット４００の不吐出補完をするためのテストパターンである。図中の矢印αは、記録媒体４０１の搬送方向を示す。テストパターン４０３から４０９は、各記録ヘッドに対応する不吐出を検出するためのテストパターンである。テストパターン４０３から４０９は、それぞれ、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｇ（グレー）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）の記録ヘッドに対応するテストパターンである。各テストパターン４０３から４０９は、対応する各記録ヘッドで同じテストパターンを記録したものである。
【００５２】
テストパターン４１０は、テストパターン４０２の一部を拡大したものである。本実施形態の記録ヘッドは、複数のノズルを有する記録チップが千鳥配列のように規則的に並べられた構成である。テストパターンでは、記録ヘッドを構成する記録チップごとに、記録チップに対応したパターン４１１、４１２を図に示すように千鳥配列のように記録する。記録ヘッド４１３は、記録ヘッドユニット４００の一部を拡大した図である。記録チップ４１４と４１５は、それぞれ記録チップに対応したパターン４１１と４１２を記録した記録チップである。
【００５３】
テストパターン４１６は、テストパターン４１０の一部を拡大したものである。記録チップに対応したパターンの構成と記録方法について説明する。記録チップに対応したパターンは、検知マーク４１７と、アライメントマーク４１８と、不吐出検出パターン４１９とで構成されている。検知マーク４１７は、画像解析処理で、読取画像における記録チップに対応したパターンを検出するためのパターンである。検知マーク４１７は、図に示すような矩形状のベタ記録しているパターンである。
【００５４】
本実施形態では、記録チップは、ノズル列４２２、４２３に図示するように２列のノズル列で構成されている。検知マーク４１７は、２列のノズル列の打滴によって記録する。複数のノズル列を使用して記録することで、不吐出ノズルがある場合でも、もう一方のノズル列のノズルで打滴されるため不吐出ノズルによる検知パターンの欠損が軽減され、画像解析処理で安定して検知マークを検出することができる。
【００５５】
アライメントマーク４１８は、画像解析処理で、不吐出検出パターン４１９の解析領域の基準となるパターンである。アライメントマーク４１８は、図に示すような矩形状のベタ記録しているパターンで、ノズル列に対応した不吐出検出パターン領域４２０、４２１ごとに記録する。アライメントマーク４１８は、対応するノズル列に対応した不吐出検出パターン領域を記録するノズル列の打滴によって記録する。
【００５６】
不吐出検出パターン４１９は、画像解析処理で、ノズルの吐出不良を検出するためのパターンである。不吐出検出パターン４１９は、図に示すような線分形状のパターンで、１本の線分形状のパターンが１つのノズルに対応している。隣り合うノズルの不吐出検出パターンは、記録媒体４０１への記録タイミングをずらして記録している。このような制御を行うことで、隣り合うパターンを記録媒体の搬送方向にずらし、隣接するノズルのパターンが重なり合うことがないようにしている。隣接するノズルのパターンとの距離を大きくすることで、画像解析処理で、不吐出検出パターンの検出が容易になるのと、吐出方向不良による記録位置ずれがあった場合でも隣接するノズルのパターンが重なる可能性を軽減させることができる。
【００５７】
図５は、本実施形態に係る、不吐出補完の読取りと解析の手順を説明するためのフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、不吐出補完の読み取りと解析の手順の各工程を説明する。
【００５８】
ステップＳ１０１で、スキャナ部は、記録媒体に印刷記録されたテストパターンを読み取る。スキャナ部がテストパターンの読み取りを開始するタイミングは、パターン印字開始タイミングから所定量の時間を待ち、読取り開始してもよいし、パターン印字終了タイミングからの所定量記録媒体を搬送したのち読み取りを開始してもよい。読み取りを終了するタイミングは、読取り開始から所定の副走査ライン数を読取り読み取りを終了する。
【００５９】
その後、ステップＳ１０２では、スキャナ制御部は、ステップＳ１０１で読み取ったテストパターンの読取画像から、記録ヘッドの各記録チップに対応したパターンを検出する。各記録チップに対応したパターンを検出する処理については、図７の説明で詳細に述べる。次にステップＳ１０３では、スキャナ制御部は、Ｓ１０２で検出したすべての記録チップに対応したパターンの不吐出補完処理の解析を行ったかを判断する。すべてのパターンの解析を行っていた場合は、処理を終了する。
【００６０】
すべてのパターンの解析を行っていなかった場合は、次のステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、スキャナ制御部は、解析を行っていない記録チップに対応するパターンを選択し、選択したパターンのアライメントマークの検出処理を行う。アライメントマークの検出処理については、図７の説明で詳細に述べる。そして、ステップＳ１０５に移行して、スキャナ制御部が、選択した記録チップに対応するパターンのすべての不吐出検出パターンの解析を行ったかを判断する。すべての不吐出検出パターンの解析を行っていた場合は、ステップＳ１１５に移行して後述する吐出再判定処理を行う。すべての不吐出検出パターンの解析を行っていなかった場合はステップＳ１０６に移行する。
【００６１】
ステップＳ１０６では、スキャナ制御部は、解析を行っていない不吐出検出パターンを選択し、ステップＳ１０４で検出したアライメントマーク位置に基づき、選択した不吐出検出パターンの理想位置（理論上の位置）を算出する。不吐出検出パターンの理想位置は、読取画像における不吐出検出パターンが印刷されている位置を、アライメントマークの位置を基準として、その不吐出検出パターンを記録した寸法の情報に基づき算出したものである。不吐出検出パターンの理想位置については、図１０の説明にて詳細に述べる。
【００６２】
次にステップＳ１０７に移行し、スキャナ制御部（補正手段）が、後述する検出位置ずれ量に基づき、ステップＳ１０６で算出した不吐出検出パターンの理想位置を補正する。検出位置ずれ量は、不吐出検出パターンの理想位置を補正し、より正確な不吐出検出パターンの記録位置にするための値である。検出位置ずれ量（補正量）は、選択した記録チップ毎に０に初期化して、後述するステップＳ１１１で値を更新する。
【００６３】
検出位置ずれ量は、解析を行った不吐出検出パターンの理想位置と不吐出検出パターンの検出位置とのずれ量なので、補正の計算は、（補正後の不吐出検出パターン理想位置）＝（不吐出検出パターンの理想位置）−（検出位置ずれ量）となる。その後ステップＳ１０８では、スキャナ制御部は、ステップＳ１０９で算出した不吐出検出パターンの理想位置に基づき不吐出検出パターンを解析し、不吐出検出パターンの濃度に基づき、不吐出検出パターンの検出位置を検出する。不吐出検出パターンの検出位置を検出する処理については、後述する図８の説明で詳細に説明する。
【００６４】
ステップＳ１０９では、スキャナ制御部は、ステップＳ１０８で検出したパターン検出位置のパターン濃度Ｄｍａx（最高濃度値）の値が、所定のしきい値以上であるかを判断する。パターン濃度Ｄｍａｘが所定しきい値より小さい場合は、ステップＳ１１４で、検出した不吐出検出パターンを不吐出判定して、パターンに対応するノズルを不吐出判定する処理を行う。不吐出判定したノズルは、実技画像の記録時に不吐出補完制御を行うノズルとする。パターン濃度Ｄｍａxと所定しきい値については、図８の説明で詳細に述べる。
【００６５】
また、パターン濃度Ｄｍａｘが所定しきい値以上である場合は、ステップＳ１１０に移行し、スキャナ制御部が、ステップＳ１０８で検出したパターン検出位置が吐出方向正常判定位置であるかを判断する。ここで吐出方向正常判定位置とは、パターン検出位置から該ノズルが吐出方向不良であるか否かを判定するための位置で、パターン理想位置を中心として所定量以内の位置のことである。パターン検出位置が吐出方向正常判定位置であるかを判断する処理については図８の説明で詳細に述べる。ステップＳ１１０で、パターン記録位置が吐出方向正常判定位置ではないと判定された場合、ステップＳ１１３に移行して、ノズルを吐出方向不良と判定する。
【００６６】
吐出方向不良判定したノズルは、実技画像の記録時に不吐出補完制御を行うノズルとする。パターン記録位置が吐出方向正常判定位置であると判定された場合、ステップＳ１１１へと移行する。
【００６７】
ステップＳ１１１でスキャナ制御部は、パターン理想位置とパターン検出位置とのずれ量を検出位置ずれ量に加算する。パターン理想位置とパターン検出位置とのずれ量を検出位置ずれ量に加算する処理については後述する図１０の説明で詳細に述べる。その後、ステップＳ１１２に移行して、スキャナ制御部は、不吐出検出パターンを吐出判定して、パターンに対応するノズルを吐出判定する。
【００６８】
ステップＳ１１５では、スキャナ制御部は、選択した記録チップに対応したパターンの吐出再判定処理をする。吐出再判定処理は、ステップＳ１１２とステップＳ１１３で判定したノズルの吐出判定、不吐出判定を、記録チップに対応したパターン解析で検出したパターン濃度Ｄｍａｘとパターンの紙白領域の濃度に基づき、再判定する処理である。吐出再判定処理については後述する図６の説明で詳細に述べる。
【００６９】
図６は、図５のステップＳ１１５における処理の詳細であり、不吐出補完の不吐再判定の処理の手順を説明するためのフローチャートである。吐出再判定処理は、図５ステップＳ１１２、Ｓ１１４で判定したノズルの吐出判定、不吐出判定を、不吐出検出パターン解析処理で検出したパターン濃度Ｄｍａｘとパターンの紙白領域の濃度とに基づき、再判定する処理である。この再判定処理は、読取画像における不吐出検出パターンの濃度を基に吐出判定を行うため、図５ステップＳ１０９で行う所定しきい値に基づく検出方法より正確な吐出判定を行うことができる。
【００７０】
不吐出補完の不吐出再判定の処理が開始されると、ステップＳ２０１で、スキャナ制御部は、図５ステップＳ１１２で吐出判定したノズルについて、すべてのノズルのパターン濃度Ｄｍａｘの平均値を算出する。その後ステップＳ２０２では、スキャナ制御部は、記録チップに対応したパターン周囲の紙白領域から紙白濃度を取得する。そして、ステップＳ２０３に移行して、スキャナ制御部は、パターン濃度Ｄｍａｘの平均値と、紙白濃度と、所定比率に基づき、吐出再判定しきい値を算出する。吐出再判定しきい値は、（吐出再判定しきい値）＝（紙白濃度）＋（（Ｄｍａｘ平均値−紙白濃度）×所定比率）の計算式で算出する。
【００７１】
しきい値が決定するとステップＳ２０４で、スキャナ制御部は、図５ステップＳ１１２、Ｓ１１４で吐出判定、不吐出判定したノズルについて、ノズルのパターン濃度Ｄｍａｘと、吐出再判定しきい値に基づき、再吐出判定する。パターン濃度Ｄｍａｘが吐出再判定しきい値以上であれば吐出判定をして、吐出再判定しきい値より小さい値であれば不吐出判定とする。不吐出判定したノズルは、実技画像の記録時に不吐出補完制御を行うノズルとする。吐出判定したノズルは、不吐出補完制御を行わないノズルとする。
【００７２】
図７は、本実施形態に係る、不吐出補完のテストパターンの読取画像から、記録チップに対応したパターンの検知マークを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理を説明するための図である。記録チップに対応したパターン７００は、テストパターンの読取画像の一部を図に示したもので、１つの記録チップに対応したパターンである。検知マーク７０１は、読取画像における記録チップに対応したパターン７００を検出するためのパターンである。アライメントマーク７０２は、不吐出検出パターンの解析領域の基準となるパターンである。
【００７３】
先述した図５ステップＳ１０２，Ｓ１０４で述べた、記録チップに対応したパターンを検出する処理と、アライメントマークを検出する処理を説明する。各検出処理は、読取画像のＲＧＢ３チャンネルのうち、検出対象のパターンの記録ヘッドの記録色で最も濃度が高くなるチャンネルの画像を使用する。例えば、Ｃ（シアン）の場合はＲチャンネル、Ｍ（マゼンタ）の場合はＧチャンネル、Ｃ（イエロー）の場合はＢチャンネルの画像を使用する。なお、Ｋ（ブラック）のように、すべてのチャンネルで高い濃度となる記録色の場合は、本実施形態ではＧチャンネルを使用する。テストパターン７０３、７０４、７０５、７０６は、検知マーク７０１とアライメントマーク７０２の一部を拡大した図である。
【００７４】
記録チップに対応したパターンを検出処理は、読取画像から検知マーク７０１を検出することで行う。検知マーク７０１を検出する処理について説明する。検知マーク７０１の検出は、読取画像の所定領域の平均濃度に基づき検出する。検知マーク検出領域７０７は、平均濃度を取得する領域で、平均濃度が所定濃度以上の場合、その領域を検知マーク７０１の領域として判断し、検知マーク検出領域７０７の中心位置を検知マーク検出位置７０８とする。次に、検知マーク左上端位置７０９と検知マーク右上端位置７１０を検出する。検知マーク検出位置７０８から所定濃度以上の領域を走査し、その所定濃度以上の領域の左上端部を検知マーク左上端位置７０９とする。同様に、その所定濃度以上の領域の右上端部を検知マーク右上端位置７１０とする。
【００７５】
次に、アライメントマーク７０２を検出する処理について説明する。アライメントマーク７０２の検出は、検出した検知マーク７０１の位置と、所定領域の濃度重心を算出することで検出する。アライメントマークは、各ノズル列のパターンごとに、左端、中央、右端の３個記録している。まず、左端のアライメントマークの検出を行う。左端のアライメントマークの検出は、前に検出した検知マーク左上端位置７０９に基づき決定した所定位置７１１を基準に、所定領域７１２の濃度重心を計算することで検出する。
【００７６】
所定領域７１２の濃度重心は、アライメントマーク中心位置に対応している。濃度重心を計算した結果である、左端アライメントマーク位置７１３を図中に示す。次に、右端のアライメントマークの検出を行う。右端のアライメントマークの検出は、前に検出した検知マークの右上端位置７１０に基づき決定した所定位置７１４を基準に、所定領域７１５の濃度重心を計算することで検出する。濃度重心を計算した結果である右端アライメントマーク位置７１６を図中に示す。
【００７７】
次に、中央のアライメントマークの検出を行う。中央のアライメントマークの検出は、左端のアライメントマーク位置７１３と、右端アライメントマーク位置７１６の中間位置に基づき決定した所定位置７１７を基準に、所定領域７１８の濃度重心を計算することで検出する。濃度重心を計算した結果である中央アライメントマーク位置７１９を図中に示す。
【００７８】
図８は、本実施形態に係る、不吐出検出パターンを解析し、ノズルの吐出状態を判定する処理を説明するための図である。読取画像における不吐出補完のテストパターン８００を解析し、ノズルの吐出状態が、吐出状態であるか、吐出方向不良状態であるか、不吐状態であるかを判定する処理について説明する。テストパターン８０２は、記録チップに対応したテストパターン８０１の一部を拡大した図である。
【００７９】
不吐出検出パターン解析領域８０３、８０４、８０５は、不吐出検出パターンの解析領域を示し、各不吐出検出パターン解析領域は、１ノズルごとの不吐出検出パターンに対応する。不吐出検出パターンの解析領域の位置の決定方法については、図１０の説明にて詳細に述べる。不吐出検出パターンの解析領域の大きさは、記録ヘッド主走査方向の大きさが、図の左右方向に隣の不吐出検出パターンとの間隔と同じ大きさで、記録媒体搬送方向の大きさが、記録した不吐出検出パターンの長さと同じ大きさである。
【００８０】
解析領域濃度解析結果８０６、８０７、８０８は、それぞれ不吐出検出パターン解析領域８０３、８０４、８０５の解析処理における濃度値をグラフに示したものである。各濃度値は、不吐出検出パターン解析領域の記録媒体搬送方向の画素の濃度値を平均した値である。各グラフにおける横軸８０９は、記録ヘッド主走査方向の画素位置を示しており、縦軸８１０は、各画素における濃度値を示している。吐出判定しきい値８１１は、吐出状態を判定するための濃度値に対するしきい値である。不吐出検出パターン解析領域の濃度値の最大値であるパターン濃度Ｄｍａｘが、吐出判定しきい値８１１以上の場合、不吐出検出パターンを吐出状態と判定する。パターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１より小さい場合、その不吐出検出パターンを不吐状態と判定する。
【００８１】
吐出方向正常判定位置８１２は、不吐出検出パターンの該ノズルが吐出状態ではあるが、ノズルから吐出されたインクの吐出方向が傾き、記録媒体に打滴される位置がずれる状態、すなわち吐出方向不良を判定するための画素位置を示す。吐出方向正常判定位置８１２は、図に示すように不吐出検出パターン解析領域中央画素位置から＋（右）方向と−（左）方向の２つの位置にあり、２つの位置から中央画素位置方向を内側、中央画素位置反対方向を外側とする。吐出方向不良の判定は、パターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１以上かつ、パターン濃度Ｄｍａｘの画素位置が吐出方向正常位置判定位置８１２の内側の場合を吐出方向正常と判定する。パターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１以上かつ、吐出方向正常位置判定位置８１２の外側の場合、吐出方向不良と判定する。
【００８２】
解析領域濃度解析結果８０６の吐出状態の判定は、不吐出検出パターン解析領域の濃度値の最大値であるパターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１以上で、吐出方向正常判定位置８１２の内側のため、吐出判定である。また、解析領域濃度解析結果８０７の吐出状態の判定は、不吐出検出パターン解析領域の濃度値の最大値であるパターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１より小さいため、不吐出判定である。さらにまた、解析領域濃度解析結果８０８の吐出状態の判定は、不吐出検出パターン解析領域の濃度値の最大値であるパターン濃度Ｄｍａｘが吐出判定しきい値８１１以上で、吐出方向正常判定位置８１２の外側のため、吐出方向不良判定である。
【００８３】
図９は、本実施形態に係る、不吐出検出のテストパターンの読取画像における画像歪みの影響を説明するための図である。本実施形態では、各不吐出検出パターンの解析領域の位置を、後述する図１０で説明する方法で補正するが、ここでは、その補正を適用しなかった場合の影響を説明する。ここで述べる画像歪みは、不吐出検出のテストパターンを読取るスキャナの光学収差で、主走査方向の部分倍率収差を示す。不吐出検出のためのテストパターン９００は、スキャナの光学収差による画像歪が生じないと仮定した場合の不吐出検出テストパターンの読み取り画像（読み取って生成した画像データ上の画像）を示している。また、不吐出検出のためのテストパターン９０１は、画像歪みがある場合の不吐出検出パターンの読み取り画像を示している。
【００８４】
画像歪みは、主走査方向の部分倍率収差であって、画像歪みがない場合に比べて図に示すように、部分倍率が高くなる場合を説明する。なお、本実施形態では部分倍率が高くなる場合について説明するが、小さくなる場合や、記録チップに対応するパターン内で高くなったり小さくなったりする場合もある。部分倍率が高くなる場合、図に示すように左端の一つのアライメントマーク９１０を基準としその位置９０２はずれがないとする。テストパターン９０１の別のアライメントマーク９１１ｂの位置は、画像歪のないパターン９００のアライメントマーク９１１ａに対して位置のずれ９０３が生じる。
【００８５】
ここでは、記録媒体上に記録された不吐出検出パターンは、設計上の理想的な位置に配置されたノズルによって吐出不良も吐出方向不良なく記録された理想位置に形成されているという前提で説明する。不吐出検出パターン領域９０４は、不吐出検出のためのテストパターン９００の読み取り画像の一部を拡大して示している。不吐出検出パターンの解析領域９２３は不吐出検出パターンの理想位置に基づいて算出された位置に配置される。
【００８６】
不吐出検出パターン領域９０４は、画像歪みがないため、図に示すように理想位置に形成された各不吐出検出パターン９２１は、それに対応する不吐出検出パターンの解析領域９２３の中央にずれることなく位置する。不吐出検出パターン領域９０５は、不吐出検出のためのテストパターン９０１の一部を拡大して示している。不吐出検出パターン領域９０５は、図に示すように画像歪みがあるため、左側アライメントマークから距離が離れるほど、不吐出検出パターンの解析領域９０６、９０７、９０８に対して不吐出検出パターン９３１、９３２，９３３の位置がずれてしまう。
【００８７】
すわなち、不吐出検出のためのテストパターンが記録媒体の上では正常に理想位置に記録されていても、スキャナによる読取画像では収差による歪みによって不吐出検出パターンの位置が理想位置を前提に設定された解析領域の中央からずれるため、吐出方向不良判定９０６や不吐出判定９０７のように、不正な判定をしてしまう恐れがある。そこで、不吐出検出パターンの収差による位置ずれに相当する距離だけ解析領域の位置をずらす（位置補正する）ことにより、読取画像上の不吐出検出パターンの解析を正確に行えるようにする。
【００８８】
図１０は、読取画像（画像データ）において不吐出検出パターンの解析領域の位置を決定する処理について説明する図である。
【００８９】
１００１は、実際の読取画像（画像データ）の不吐出検出パターンの位置と、解析領域と、の位置を示している。解析領域はその中央が理想位置に吐出された不吐出検出パターンの位置と一致するように計算されて配置される。解析領域は記録したテストパターンの寸法に基づき、左側アライメントマークを基準として位置を算出する。読取画像には画像歪みがあるため、図に示すように、算出した解析領域の位置は、読取画像上の不吐出検出パターンの位置とずれている。そこで、画像歪みに応じた位置に各解析領域の位置を補正する。
【００９０】
１００２は、読取画像上の不吐出検出パターンの位置ずれ量に基づき解析領域の位置を補正した図である。図１１（ａ）から（ｅ）は解析領域の補正の手順について説明するための不吐出検出パターンを示した図である。
【００９１】
本実施形態では、不吐出検出パターンの解析を行う順番は、ヘッド主走査方向（図１０の左右方向）に並ぶ不吐出検出パターンの左端の不吐出検出パターンから、右端の不吐出検出パターンの順番に解析を行う。右端の不吐出検出パターンまで解析を終えたら、下方の左端不吐出検出パターンから同様に解析を行う。なお、不吐出検出パターンの解析を行う順番は、上端の不吐出検出パターンから左端へ行い、次に右側の上端の不吐出検出パターンから同様に解析を行うような、隣接する不吐出検出パターンを走査するような順番であればどの様な順番でもよい。
【００９２】
最初に、読取画像の左側アライメントマークに最も近い不吐出検出パターン１１０１の濃度解析を行ない、不吐出検出パターンの位置補正処理を行なう。図１１（ａ）は不吐出検出パターン１１０１をスキャナで読み取ったときの濃度分布のグラフを示している。四角の幅は解析領域の幅と一致している。また中央の縦の破線（１）（以下「理想位置線」と称する）は不吐出検出パターンの理想位置を示している。濃度分布のグラフの精度を上げるための解析は後述する。左側アライメントマークに最も近い不吐出検出パターン１１０１には収差は無いので、解析領域の位置は補正しない。
【００９３】
次に不吐出検出パターン１１０１の右隣の不吐出検出パターン１１０２のための解析領域の位置を補正する。補正は１次補正と２次補正の２段階に分けて行われる。図１１（ｂ）において、理想位置線（１）は不吐出検出パターン１１０２の理想位置と一致している。１次補正では、この理想位置線を左隣の不吐出検出パターン１１０１の解析領域と同じだけ位置補正し、同時に解析領域も同じだけ位置補正する。
【００９４】
今回は不吐出検出パターン１１０１の解析領域は位置補正しなかったので１次補正後の理想位置線（２）は理想位置線（１）と一致する。次の２次補正では１次補正後の理想位置線（２）に対する不吐出検出パターン１１０２の濃度分布曲線のピークのずれの方向および距離ａ１を求める。
【００９５】
そして１次補正後の理想位置線（２）の位置を、ずれの方向に距離ａ１（図では右方向）ずらすことによって、最終的な理想位置線（３）が得られる。なお図１１（ｂ）から図１１（ｅ）では見やすくするために解析領域の四角を上下にもずらしているが実際は上下にはずらさない。
【００９６】
次に不吐出検出パターン１１０２の右隣の不吐出検出パターン１１０３の解析領域の位置補正を行う。図１１（ｃ）において、１次補正として、不吐出検出パターン１１０２の理想位置線を理想位置からずらした距離ａ１と同じ距離、不吐出検出パターン１１０３の路理想位置線（１）をずらして、１次補正後の理想位置線（２）を求め、解析領域も同様にずらせる。次に２次補正として、１次補正後の理想位置線（２）に対する不吐出検出パターン１１０３の濃度分布曲線のピークのずれの方向および距離ａ２を求める。そして１次補正後の理想位置線（２）の位置を、ずれの方向に距離ａ２（図では右方向）ずらすことによって、最終的な理想位置線（３）が得られる。
【００９７】
さらに、不吐出検出パターン１１０３の右隣の不吐出検出パターン１１０４の解析領域の位置補正を行う。図１１（ｄ）において、１次補正として、不吐出検出パターン１１０３の理想位置線を理想位置からずらした距離ａ１＋ａ２と同じ距離、不吐出検出パターン１１０４の路理想位置線（１）をずらして、１次補正後の理想位置線（２）を求め、解析領域も同様にずらせる。次に２次補正として、１次補正後の理想位置線（２）に対する、不吐出検出パターン１１０４の濃度分布曲線のピークのずれの方向および距離ａ３を求める。そして１次補正後の理想位置線（２）の位置を、ずれの方向に距離ａ３（図では右方向）ずらすことによって、最終的な理想位置線（３）が得られる。
【００９８】
不吐出検出パターン１１０４の右隣の不吐出検出パターン１１０５の解析領域の位置補正も同様に行う。図１１（ｅ）において、１次補正として、不吐出検出パターン１１０４の理想位置線を理想位置からずらした距離ａ１＋ａ２＋ａ３と同じ距離、不吐出検出パターン１１０５の理想位置線（１）をずらして、１次補正後の理想位置線（２）を求める。
【００９９】
次に２次補正として、１次補正後の理想位置線（２）に対する不吐出検出パターン１１０５の濃度分布曲線のピークのずれの方向および距離ａ４を求める。そして１次補正後の理想位置線（２）の位置を、ずれの方向に距離ａ４（図では右方向）ずらすことによって、最終的な理想位置線（３）が得られる。
【０１００】
このように各解析領域の位置は、左隣の不吐出検出パターンの解析領域を理想位置からずらした距離と同じだけずらせる１次補正と、１次補正後の理想位置線が濃度分布曲線のピークと一致するようにずらせる２次補正を繰り返すことによって順次補正できる。
【０１０１】
また吐出不良や吐出方向不良によって１次補正後の解析領域内に、不吐出検出パターンの濃度分布曲線のピークが存在しない場合は２次補正を省略し、１次補正後の解析領域を最終的な解析領域として用いる。あるいは、１次補正後の解析領域において図８で説明した吐出方向正常判定位置８１２の外側に濃度分布曲線のピークがある場合も、２次補正を省略してもよい。
【０１０２】
次にスキャナで読み取った吐出検出パターンの濃度解析について説明する。濃度解析は、不吐検出パターンの位置を、スキャナの解像度よりも高い精度で検出するための処理である。この処理によって、不吐検出パターンの位置を、スキャナの１画素単位のピクセルオーダーの位置精度ではなく、より高分解能の１画素単位より小さいサブピクセルオーダーの位置精度で検出可能となる。解析領域濃度解析結果１００５は、不吐出検出パターンの解析処理における濃度値をグラフに示したものである。各濃度値は、不吐出検出パターン解析領域の記録媒体搬送方向の画素の濃度値を平均した値である。横軸１００７は、記録ヘッド主走査方向の画素位置を示す。縦軸１００８は、各画素における濃度値を示す。吐出判定しきい値１００９は、吐出状態を判定するための濃度値に対するしきい値である。
【０１０３】
次に不吐出検出パターン１１０１のとなりの不吐出検出パターン１１０２の解析を行う。解析領域濃度解析結果１００６は、不吐出検出パターン１１０２の解析処理における濃度値をグラフに示したもので、解析領域濃度解析結果１００５と同様のグラフである。解析領域濃度解析結果１００６は、不吐出検出のテストパターン１０００の解析処理において、解析領域濃度解析結果１００５の次に解析を行う不吐出検出パターン解析の解析領域濃度解析結果である。
【０１０４】
ここで、不吐出検出パターンの解析領域の位置の補正について具体的に説明する。まず、記録チップ毎に解析領域の位置ずれ量を初期化するので、位置ずれ量を０にする。次に解析領域の位置を算出する。解析領域の位置は、アライメントマーク位置と記録したテストパターンの寸法の情報に基づき検出する。各不吐出検出パターンの理想位置を不吐出検出パターン領域１００１に示す。
【０１０５】
先ず、不吐出検出パターン領域１００１の最初の解析領域の位置を算出する。次に、算出した解析領域の位置を補正する。最初の解析領域にずれは無いので、ずれ量は０である。従って、補正後の解析領域の位置は、算出した位置と同じである。
【０１０６】
次に、解析領域濃度解析結果に基づき不吐出検出パターンの位置を検出する。本実施形態では、不吐出検知パターンの位置を、最高の濃度を検知した画素の濃度プロット１０１０とその周囲の２画素の濃度プロット１０１０ａ、１０１０ｂに基づき検出する。プロット１０１０とプロット１０１０ａの近傍を通る直線１０１０ｃとプロット１０１０とプロット１０１０ｂの近傍を通る直線１０１０ｄのうち、縦軸１００８となす角度が等しく、それぞれの直線と近傍のプロットまでの距離の和が最も小さい直線の交点を求める。その交点の位置が不吐出検知パターンの位置である。不吐出検出パターンの検出位置１０１０は、解析領域濃度解析結果１００５から検出した不吐出検出パターンの検出位置を示す。
【０１０７】
次に、不吐出検出パターンの理想位置と検出位置のずれ量を検出位置ずれ量に加算する。不吐出検出の理想位置は、解析領域濃度解析結果１００５において中央の画素位置である。ここでは、不吐出検出パターンの理想位置と前に検出した不吐出検出パターンの検出位置とのずれ量１０１１は０である。よって検出位置ずれ量は０のままになる。
【０１０８】
次に、今解析を行なった不吐出検出パターンの右側で隣接した不吐出検出パターンの解析を行う。ここで検出位置ずれ量は０のままであるので、不吐出検出パターンの理想位置の補正は実質的には行はない。次に、解析領域濃度解析結果に基づいて求めた不吐出検出パターンの理想位置と検出位置のずれ量を検出位置ずれ量に加算する。ここでは、不吐出検出パターンの理想位置と不吐出検出パターンの検出位置１０１３とのずれ量１０１４（差分）を、検出位置ずれ量に加算する。
【０１０９】
検出位置ずれ量１０１５は、ここでの検出位置ずれ量を示す。検出位置ずれ量１０１５は、次に解析する不吐出検出パターンの理想位置の補正で、不吐出検出パターンの理想位置から減算する値である。
【０１１０】
このように、不吐出検出パターンの理想位置から検出位置ずれ量を減算することで、理想位置を補正し、不吐出検出パターンの検出位置を検出して、理想位置と検出位置とのずれ量を検出位置ずれ量に加算する処理を行うことで理想位置を補正することができる。
【０１１１】
このように、テストパターンを読取り手段で読み取った画像に画像歪みが生じている場合であっても、ノズルの吐出状態を検出するパターンの解析領域を精度よく検出し、ノズルの吐出状態を判定する技術を提供することが出来る。これによって、テストパターンを読取り手段で読み取った画像に画像歪みが生じている場合であっても、吐出不良や吐出方向不良の対処として、吐出不良ノズルや吐出方向不良ノズルを正常ノズルで代用吐出する、いわゆる不吐出検出の制御が可能となる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０６  記録ヘッド
２００  画像形成装置
４０１  記録媒体
４０２  テストパターン
４１８  アライメントマーク
４１９  不吐出検出パターン
【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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