(57)【要約】【課題】記録素子の情報を特定可能にしたテストパターン画像、画像形成装置、及び画像形成プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】テストパターン画像を形成する際に、階段状のパターンを用いて、ノズル番号等のノズル情報を符号化して埋め込んだテストパターン画像を形成する。テストパターン画像は、１つのノズル５２から吐出し、続くＮ個のノズル５２からは吐出しないパターンが繰り返される階段状のパターンとする。そして、予め定めた領域で、直線状のパターンに対して、ｉ段目とｉ＋１段目のパターンをノズル情報を表す符号に応じて入れ替える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた第１の方向に沿って配列された複数の記録素子を備え、画像情報に応じて前記複数の記録素子の各々を駆動し、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記複数の記録素子に対して相対的に移動する記録媒体に画像を形成する画像形成部によって、予め定めた階段状のパターン画像を、前記記録素子の情報に応じて変更して記録媒体に形成されたテストパターン画像。
【請求項２】
前記階段状のパターン画像のうち一部の領域のパターン画像を変更して記録媒体に形成された請求項１に記載のテストパターン画像。
【請求項３】
前記記録媒体の相対移動方向の階段状のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成された請求項１又は請求項２に記載のテストパターン画像。
【請求項４】
前記階段状のパターン画像のｉ（ｉは自然数）段目とｉ＋ｊ（ｊは自然数）段目のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成された請求項３に記載のテストパターン画像。
【請求項５】
ｉ段目とｉ＋ｊ段目を１組として複数組において、同じ前記記録素子の情報に基づいて前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成された請求項４に記載のテストパターン画像。
【請求項６】
前記階段状のパターン画像の変更の有無の組み合わせにより、前記記録素子の情報を符号化して埋め込んだ請求項１〜５の何れか１項に記載のテストパターン画像。
【請求項７】
特定の記録素子番号を前記記録素子の情報として符号化して埋め込んだ請求項６に記載のテストパターン画像。
【請求項８】
前記記録素子の情報を符号化して埋め込んだ領域の端部を検出するための情報を付加して符号化して埋め込んだ請求項６又は請求項７に記載のテストパターン画像。
【請求項９】
予め定めた第１の方向に沿って配列された複数の記録素子を備え、画像情報に応じて前記複数の記録素子の各々を駆動し、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記複数の記録素子に対して相対的に移動する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
予め定めた階段状のパターン画像を、前記記録素子の情報に応じて変更して前記記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成部によって記録媒体に形成された前記階段状のパターン画像を読み取る読取部と、前記読取部の読取結果から前記記録素子の情報を復元する復元部と、を更に備えた請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記階段状のパターン画像のうち一部の領域のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記記録媒体の相対移動方向の階段状のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する請求項９〜１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記階段状のパターン画像のｉ（ｉは自然数）段目とｉ＋ｊ（ｊは自然数）段目のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、ｉ段目とｉ＋ｊ段目を１組として複数組において、同じ前記記録素子の情報に基づいて前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記階段状のパターン画像の変更の有無の組み合わせにより、前記記録素子の情報を符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する請求項９〜１４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御部は、特定の記録素子番号を前記記録素子の情報として符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記記録素子の情報を符号化して埋め込んだ領域の端部を検出するための情報を付加して符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
コンピュータを、請求項９〜１７の何れか１項に記載の画像形成装置の各部として機能させるための画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テストパターン画像、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、各吐出ノズルに対応した直線パターンが記録用紙の搬送方向に階段状に連なった階段状パターンを、吐出ノズルの配列方向に複数配列した検出パターンを形成し、不吐出ノズルを検出することが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、複数の記録素子で記録される第１のマークを含む粗調パターン、記録素子列の配列ピッチに対応した第２のマークを含む微調パターン、及び各記録素子に対応した個別パターンを含む検出用チャートを記録して、各記録素子の記録状態を判定する記録装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、記録ヘッドの実質的な記録素子の並び方向に所定間隔離れた記録素子を用いて記録される複数のラインブロックと、各ラインブロックに対して、それぞれ同じ記録素子で記録されるラインを含んだ基準ラインブロックと、を有する測定用ラインパターンを形成して読み取り、読取画像から各ラインブロック内のライン位置を特定し、得られたライン位置を基準ラインブロックに基づいて補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３９９０１号公報
【特許文献２】特開２００６−１８１８４２号公報
【特許文献３】特開２０１０−０８７７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テストパターン画像だけでは、記録素子番号等の記録素子の情報を特定できないので、テストパターン画像以外に記録素子番号等の記録素子の情報を特定するための情報をテストパターン画像と共に形成する必要があった。そこで、本発明は、記録素子の情報を特定可能にしたテストパターン画像、画像形成装置、及び画像形成プログラム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】
【０００７】
請求項１に記載のテストパターン画像は、予め定めた第１の方向に沿って配列された複数の記録素子を備え、画像情報に応じて前記複数の記録素子の各々を駆動し、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記複数の記録素子に対して相対的に移動する記録媒体に画像を形成する画像形成部によって、予め定めた階段状のパターン画像を、前記記録素子の情報に応じて変更して記録媒体に形成される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記階段状のパターン画像のうち一部の領域のパターン画像を変更して記録媒体に形成される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記記録媒体の相対移動方向の階段状のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記階段状のパターン画像のｉ（ｉは自然数）段目とｉ＋ｊ（ｊは自然数）段目のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成される。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、ｉ段目とｉ＋ｊ段目を１組として複数組において、同じ前記記録素子の情報に基づいて前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成される。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の発明において、前記階段状のパターン画像の変更の有無の組み合わせにより、前記記録素子の情報を符号化して埋め込む。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、特定の記録素子番号を前記記録素子の情報として符号化して埋め込む。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記記録素子の情報を符号化して埋め込んだ領域の端部を検出するための情報を付加して符号化して埋め込む。
【００１５】
請求項９に記載の画像形成装置は、予め定めた第１の方向に沿って配列された複数の記録素子を備え、画像情報に応じて前記複数の記録素子の各々を駆動し、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記複数の記録素子に対して相対的に移動する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、予め定めた階段状のパターン画像を、前記記録素子の情報に応じて変更して前記記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する制御部と、を備える。
【００１６】
請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項９に記載の発明において、前記画像形成部によって記録媒体に形成された前記階段状のパターン画像を読み取る読取部と、前記読取部の読取結果から前記記録素子の情報を復元する復元部と、を更に備える。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の発明において、前記制御部は、前記階段状のパターン画像のうち一部の領域のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１の何れか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記記録媒体の相対移動方向の階段状のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記制御部は、前記階段状のパターン画像のｉ（ｉは自然数）段目とｉ＋ｊ（ｊは自然数）段目のパターン画像を入れ替えることにより前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明において、前記制御部は、ｉ段目とｉ＋ｊ段目を１組として複数組において、同じ前記記録素子の情報に基づいて前記階段状のパターン画像を変更して記録媒体に形成するように前記画像形成部を制御する。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項９〜１４の何れか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記階段状のパターン画像の変更の有無の組み合わせにより、前記記録素子の情報を符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記制御部は、特定の記録素子番号を前記記録素子の情報として符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は請求項１６に記載の発明において、前記制御部は、前記記録素子の情報を符号化して埋め込んだ領域の端部を検出するための情報を付加して符号化するように前記階段状のパターン画像を変更する。
【００２４】
請求項１８に記載の画像形成プログラムは、コンピュータを、請求項９〜１７の何れか１項に記載の画像形成装置の各部として機能させる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載のテストパターン画像によれば、テストパターン画像だけで記録素子の情報の特定が可能なテストパターン画像を提供できる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、階段状のパターン画像の全領域のパターン画像を変更する場合よりも、テストパターン画像を容易に生成できる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、階段状のパターン画像を複雑に変更する場合に比べ、記録素子の情報を埋め込んだテストパターン画像を容易に生成できる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、階段状のパターン画像を複雑に変更する場合に比べて、記録素子の情報を埋め込んだテストパターン画像をより簡単に生成できる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、階段状のパターン画像のｉ段目とｉ＋ｊ段目の１組のみを入れ替える場合に比べて、記録素子の情報を復元する際の復元率を向上できる。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、２進数で記録素子の情報を符号化して埋め込むことができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明によれば、記録素子番号を記録素子の配列から求めることができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明によれば、記録素子の情報のみを符号化して埋め込む場合よりも、符号化して埋め込んだ領域を容易に特定できる。
【００３３】
請求項９に記載の画像形成装置によれば、テストパターン画像だけで記録素子の情報の特定が可能な画像形成装置を提供できる。
【００３４】
請求項１０に記載の発明によれば、テストパターン画像に埋め込んだ記録素子の情報を復元することが可能となる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明によれば、階段状のパターン画像の全領域のパターン画像を変更する場合よりも、テストパターン画像を容易に生成可能な画像形成装置を提供できる。
【００３６】
請求項１２に記載の発明によれば、階段状のパターン画像を複雑に変更する場合に比べ、記録素子の情報を埋め込んだテストパターン画像を容易に生成可能な画像形成装置を提供できる。
【００３７】
請求項１３に記載の発明によれば、階段状のパターン画像を複雑に変更する場合に比べて、記録素子の情報を埋め込んだテストパターン画像をより簡単に生成可能な画像形成装置を提供できる。
【００３８】
請求項１４に記載の発明によれば、階段状のパターン画像のｉ段目とｉ＋ｊ段目の１組のみを入れ替える場合に比べて、記録素子の情報を復元する際の復元率を向上可能な画像形成装置を提供できる。
【００３９】
請求項１５に記載の発明によれば、２進数で記録素子の情報を符号化して埋め込むことが可能な画像形成装置を提供できる。
【００４０】
請求項１６に記載の発明によれば、記録素子番号を記録素子の配列から求めることが可能な画像形成装置を提供できる。
【００４１】
請求項１７に記載の発明によれば、記録素子の情報のみを符号化して埋め込む場合よりも、符号化して埋め込んだ領域を容易に特定可能な画像形成装置を提供できる。
【００４２】
請求項１８に記載の画像形成プログラムによれば、テストパターン画像だけで記録素子の情報の特定が可能な画像形成プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本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側面図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドの概略構成を示す底面図である。
【図３】（Ａ）は本実施形態に係るインクジェット記録装置の画像読取部の概略構成を示す側面図であり、（Ｂ）はＲＧＢの３ラインの５０００画素のラインセンサを示す図である。
【図４】本実施形態に係るインクジェット記録装置の電気系の要部の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係るインクジェット記録装置における画像情報処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は本実施形態に係るインクジェット記録装置により形成されるテストパターン画像の一例を示す図であり、（Ｂ）はノズル情報を符号化して埋め込んだテストパターン画像の一例を示す図である。
【図７】ノズル情報を符号化して埋め込んだテストパターン画像を理想的な記録ヘッドで読み取った場合の各ノズルのずれ量を示す図である。
【図８】本実施形態に係るインクジェット記録装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】（Ａ）は、ノズル配列方向の左エッジの検出を説明するための図であり、（Ｂ）はノズル配列方向の右エッジの検出を説明するための図である。
【図１０】ノズル情報を計算するための画像情報の処理領域を示す図である。
【図１１】（Ａ）は画像信号を注目する位置の一例を示した図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるノズル番号毎の輝度値の変化の一例を示す図である。
【図１２】（Ａ）は符号化してノズル情報を埋め込んだ領域の仮ノズル番号を抽出した結果を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の仮ノズル番号の４、６、８、１０番の隣接段の情報を入れ替えた結果を示す図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に対して復元したノズル番号に応じてノズル番号をシフトした結果を示す図である。
【図１３】複数（３つ）の画像読取部を備えた例を示す図である。
【図１４】３つの画像読取部を備える場合のテストパターン画像の形成例を示す図である。
【図１５】（Ａ）は一端側の画像読取部の読取り結果を示す図であり、（Ｂ）は中央の画像読取部の読取り結果を示す図であり、（Ｃ）は他端側の画像読取部の読取り結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置として、記録媒体としての連続紙上にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録装置に適用した場合について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の概略構成を示す側面図である。また、図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の記録ヘッド５０の概略構成を示す底面図である。
【００４５】
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の構成を説明する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、搬送ローラ２０、給紙ロール３０、ロータリーエンコーダ３２、排出ロール４０、記録ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋ、乾燥部６０、及び画像読取部７０を備えている。
【００４７】
本実施形態に係る搬送ローラ２０は、例えばギヤ等の機構を介して搬送ローラ２０と接続された搬送モータ（図示省略。）が駆動されることにより回転する。また、本実施形態に係る給紙ロール３０には、長尺状の連続紙Ｐが巻きつけられており、搬送ローラ２０の回転に伴って連続紙Ｐが図１の矢印Ａ方向に搬送される。また、搬送された連続紙Ｐは、排出ロール４０に巻き取られる。なお、以下では、連続紙Ｐが搬送される方向（図１の矢印Ａ方向）を単に「搬送方向」という。
【００４８】
本実施形態に係るロータリーエンコーダ３２は、搬送ローラ２０の回転軸に設けられており、搬送ローラ２０が予め定められた角度回転する毎にクロック信号を出力する。
【００４９】
本実施形態に係る記録ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋは、搬送方向に沿って搬送方向の上流からこの順番で設けられている。なお、以下では、記録ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。
【００５０】
また、図２に示すように、記録ヘッド５０は、搬送方向に交差する交差方向（以下、単に「交差方向」という。）に沿って配列された複数のノズル５２を備えている。なお、ノズル５２が本発明の記録素子の一例である。そして、記録ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋは、各々シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の各色に対応するインク滴をノズル５２から連続紙Ｐ上に吐出する。また、記録ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋは、ロータリーエンコーダ３２からのクロックを基準に駆動される。なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、各ノズル５２を識別するために、各ノズル５２に１、２、・・・と１から順番にノズル番号が付与されている。また、本実施形態では、ノズル５２が一列に配列された記録ヘッド５０として説明するが、これに限るものではない。例えば、複数のノズルを有するノズル群を千鳥状に交差方向に沿って配列された記録ヘッドを適用してもよい。
【００５１】
本実施形態に係る乾燥部６０は、例えば複数の面発光レーザ素子を含み、連続紙Ｐ上に吐出されたインク滴に対して面発光レーザ素子からレーザを照射させることによりインク滴を乾燥させて、連続紙Ｐへインク滴を定着させる。なお、乾燥部６０として、温風により連続紙Ｐ上に吐出されたインク滴を乾燥させるヒータ等の他の装置を適用してもよい。
【００５２】
本実施形態に係る画像読取部７０は、例えば、図３（Ａ）に示すように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子を含むラインセンサ７２とされており、連続紙Ｐ上に形成された画像を搬送方向に沿って交差方向に伸びたライン毎に予め定められた解像度で読み取る。ラインセンサ７２は、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のそれぞれに対応して３ラインのものを適用し、図３（Ｂ）に示すように、それぞれ５０００画素とされている。また、画像読取部７０は、ラインセンサ７２に連続紙Ｐの幅方向（交差方向）の光を結像する光学系７４を含み、図示しない光源から連続紙Ｐに照射された光の反射光を光学系７４によりラインセンサ７２に結像することにより画像を読み取る。そして、画像読取部７０は、読み取った画像の濃度に応じた各画素の輝度値を示す輝度情報を出力する。
【００５３】
なお、本実施形態では、記録ヘッド５０の解像度は１２００ｄｐｉ、画像読取部７０の解像度は６００ｄｐｉとされている。
【００５４】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の電気系の要部構成について説明する。図４は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の電気系の要部の構成を示すブロック図である。
【００５５】
図４に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、インクジェット記録装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）８０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）８２を備えている。また、インクジェット記録装置１０は、ＣＰＵ８０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）８４、及びハードディスク記憶装置８６も備えている。
【００５６】
ハードディスク記憶装置８６は、画像情報やテストパターン画像を形成するためのパターン情報、及び画像形成に関する各種の情報を記憶する。
【００５７】
画像情報入力部８８は、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部装置から画像情報の入力を受け付ける。入力された画像情報はハードディスク記憶装置８６に記憶される。
【００５８】
また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録装置１０に対するユーザからの指示を受け付けると共に、ユーザに対してインクジェット記録装置１０の動作状況等に関する各種情報を通知する操作表示部９０を備えている。なお、操作表示部９０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。
【００５９】
画像形成制御部９４は、画像情報に基づき連続紙Ｐに画像を形成するために、記録ヘッド５０を駆動するヘッドドライバ９１、及び連続紙Ｐを搬送するためのモータを駆動するモータドライバ９３等を制御する。
【００６０】
画像情報処理部９６は、図５に示すように、画像生成処理部９６０、テストパターン生成部９６２、及び不良ノズル判定処理部９６４を備える。画像生成処理部９６０は、ハードディスク記憶装置８６に記憶された画像情報に対し、必要に応じて濃度変換などの画像処理を行う。また、テストパターン生成部９６２は、ハードディスク記憶装置８６に記憶されたパターン情報に基づいて、不良ノズルを検出するためのテストパターン画像を生成する。また、不良ノズル判定処理部９６４は、画像読取部７０が読み取ることによって得られる画像情報に基づいて、不良ノズルを判定する処理等を行う。
【００６１】
そして、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、及びハードディスク記憶装置８６の各々が、アドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス９２を介して互いに接続されている。また、これらに加え、画像情報入力部８８、操作表示部９０、画像形成制御部９４、画像情報処理部９６、及び画像読取部７０の各部もバス９２を介して互いに接続されている。
【００６２】
以上の構成により、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、ＣＰＵ８０により、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、及びハードディスク記憶装置８６に対するアクセス、画像情報入力部８８による画像情報の受付の各々を行う。また、インクジェット記録装置１０は、ＣＰＵ８０により、操作表示部９０を介した各種情報の取得、及び操作表示部９０に対する各種情報の表示を各々行う。また、インクジェット記録装置１０は、ＣＰＵ８０により、ロータリーエンコーダ３２から出力されたクロック信号の受信、及び該クロック信号に基づく記録ヘッド５０、乾燥部６０、及び画像読取部７０の制御を各々行う。また、インクジェット記録装置１０は、ＣＰＵ８０により、搬送モータを介した搬送ローラ２０の回転の制御、及び画像読取部７０から出力された輝度情報の取得を各々行う。
【００６３】
ここで、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０の不良ノズルを検出するために用いるテストパターン画像について説明する。なお、本実施形態で実行される画像形成処理は、各色の記録ヘッド５０の各々について同一の処理であるため、以下では、１つの記録ヘッド５０についてのテストパターン画像について説明する。図６（Ａ）は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０により形成されるテストパターン画像の一例を示す図である。
【００６４】
図６（Ａ）に示すように、テストパターン画像は、各ノズル５２に対応した直線状のパターンが連続紙Ｐの搬送方向に階段状に連なった階段状のパターンを、ノズル５２の配列方向に複数配列して構成されている。
【００６５】
各直線上のパターンは、ノズル５２に対応し、連続紙Ｐの搬送方向に沿って形成された同一の長さの直線である。すなわち、同一のドット数からなる直線である。例えば、記録ヘッド５０の最端部のノズル（ここでは、左端の吐出ノズル）５２により直線状のパターンを構成する予め定められた数のドットを形成し終えると、続いて記録ヘッド５０の左から２番目のノズル５２により直線状のパターンを構成する予め定められた数のドットが形成される。よって、各直線状のパターンは、ノズル間のピッチに相当する幅だけ吐出ノズルの配列方向にずれた位置に配列される。これにより、搬送方向に階段状に連なった階段状のパターンとなる。なお、階段状のパターンを構成するドットは、必ずしも各々が重なっている（接触している）ことを要しない。
【００６６】
階段状のパターンの段数は、ヘッドの解像度と読み取り解像度と読み取り特性から白紙部の白とパターン部の黒のコントラストが十分取れるように設定されている。各記録ヘッド５０に含まれるノズル５２の個数は同数であり、各ノズル５２に対応した直線状のパターンも同一の長さであるため、各階段状のパターンも同一形状となる。
【００６７】
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、テストパターン画像を形成する際に、階段状のパターンを用いて、ノズル番号等のノズル情報を符号化して埋め込んだテストパターン画像を形成する。ここで、テストパターン画像へのノズル情報の埋め込み方法について説明する。
【００６８】
基本のテストパターン画像は、上述のように、階段状のパターンとされ、具体的には、図６（Ａ）に示すように、交差方向に沿って、１つのノズル５２から吐出し、続くＮ個のノズル５２からは吐出しないパターンが繰り返される階段状のパターンとされている。図６（Ａ）の例では、Ｎが１５の場合を示す。以下では、階段状のパターンを１ｏｎ／Ｎｏｆｆの階段パターンと称する場合がある。
【００６９】
本実施形態では、１ｏｎ／Ｎｏｆｆの階段パターンに対して、予め定めた領域（図６（Ｂ）の点線で示す段４番目から１１番目の領域）で、直線状のパターンに対して、ｉ（ｉは０を除く自然数）段目とｉ＋１段目（１段目と２段目、３段目と４段目、・・・１５段目と１６段目）のパターンを記録素子の情報（ノズル情報）を表す符号に応じて入れ替える。ここでは、記録素子番号として、８ビットの”１０１０１０１０”という符号を埋め込んでいる。記録素子の情報としては、色情報、ヘッド情報を含んでもよい。
【００７０】
図６（Ｂ）に示す階段状のパターンを画像読取部７０が読み取って画像情報処理部９６が処理する。画像情報処理部９６では、不良ノズル判定処理部９６４が、各段毎に線分の重心位置を求め、理想位置からのずれ量を計算する。このとき、パターンの各段の処理では段内の仮ノズル番号として、１、２、３・・・の画像情報上の交差方向の位置が検出される。本実施形態では、記録ヘッド５０の解像度が上述したように１２００ｄｐｉであるので、理想的な記録ヘッド５０での結果は、ノズル情報を符号化して埋め込んだテストパターン画像では、図７に示すようになる。図７中の”２１”及び”−２１”は、１２００ｄｐｉのノズル間隔である２１ミクロンのずれがあることを示す。すなわち、パターンを入れ替えた部分にずれが発生していることが分かる。
【００７１】
ここで、記録ヘッド５０の状態が着弾ばらつきが小さい場合は、いずれの段を用いてもよく、予め設定した閾値（ここでは絶対値１０とする）を超えたところを１、それ以外を０とし、あらかじめ設定した領域(仮ノズル番号４−１１）を見ると、”１０１０１０１０”が再現される。
【００７２】
一方、記録ヘッド５０の状態が悪く着弾ばらつきが大きいときは、偶数段を加算平均して、ばらつきの影響を小さくしてもよい。また、偶数段と奇数段の差分をとって、ばらつきの影響を小さくしてもよい。さらに偶数段の加算平均と偶数段の加算平均の差分を取ることでばらつきの影響を小さくしてもよい。
【００７３】
こうして得られた符号”１０１０１０１０”が開始（先頭）ノズル番号を表しているとすると、８ビットの２値を１０進数に変換すると、図６（Ｂ）の１段目の仮ノズル番号が記録ヘッド５０の１７０番ノズルであることがわかる。これにより、検出されたノズル情報と実際のノズル番号の対応がとれる。ただし、パターンを入れ替えた部分はノズル番号も入れ替わっているが、事前にわかっているので、仮ノズル番号からノズル番号に変換するときに対応すればよい。また、同時に入れ替えによる理論ずれ量をキャンセルすることで正しいノズル番号と正しいずれ量となる。また、ここでは、特定の位置として先頭の位置のノズル番号を符号化する例を説明するが、これに限るものではなく、先頭以外の位置でもよい。
【００７４】
なお、ここではすべての段を使って、隣接段で入れ替えを行ったが、特定の隣接段に限定してもよい。
【００７５】
また、階段状のパターンとしたが、段の単位で順番は任意の順番にしてもよい。
【００７６】
さらに、入れ替えを行う情報として入れ替えを行う部分の前後部分（図６（Ｂ）の例では仮ノズル番号３と１２）に、”１”を入れて、”１”から”１”までを領域と決めておくことにより、領域を指定する必要がなくなる。
【００７７】
続いて、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０で行われる具体的な処理について説明する。図８は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７８】
ステップ１００では、テストパターン生成部９６２が、ハードディスク記憶装置８６に記憶されたテストパターン画像の情報を読み出して連続紙Ｐに形成するための情報を準備してステップ１０２へ移行する。
【００７９】
ステップ１０２では、画像形成制御部９４が、連続紙Ｐの搬送、及び記録ヘッド５０の駆動を制御して、連続紙Ｐにテストパターン画像を形成してステップ１０４へ移行する。
【００８０】
ステップ１０４では、画像読取部７０が、連続紙Ｐに形成されたテストパターン画像を読み取ってステップ１０６へ移行する。
【００８１】
ステップ１０６〜１１２では、不良ノズル判定処理部９６４が、読み取られた画像に基づいて、段毎のノズル情報を算出する処理を行う。
【００８２】
まず、画像読取部７０から得られる情報に対して、ノズル情報を計算するための画像情報の処理領域を決定する。具体的には、テストパターン画像の左端、右端、上端、及び下端の各々のエッジを検出する。
【００８３】
まず、ステップ１０６では、不良ノズル判定処理部９６４が、ノズル５２の配列方向の左右のエッジを検出してステップ１０８へ移行する。例えば、画像読取部７０によって読み取られた画像の中心部を開始点として、予め設定した上下のライン数の平均値を各画素情報毎に計算する。図９（Ａ）に示すように、そこから左へ予め定めた閾値以上の値が連続する部位を見つけ、そこを左エッジとして検出する。また、図９（Ｂ）に示すように、探索方向を右方向に変更して、右エッジについても同様に検出する。なお、予め設定するライン数は、パターン長と搬送方向の読み取り解像度から決めればよい。
【００８４】
ステップ１０８では、不良ノズル判定処理部９６４が、連続紙Ｐの搬送方向のエッジを検出してステップ１１０へ移行する。例えば、左右の１０画素の平均値をライン毎に計算する。これにより、図１０の点線で示すように、ノズル情報を計算するための画像情報の処理領域が決定される。
【００８５】
なお、ステップ１０６及びステップ１０８において、平均するライン数、或いは、画素数はこの例に限るものではなく、記録ヘッド５０の解像度、画像読取部７０の解像度、及びパターンの形状から決定してもよい。さらに、上下のエッジを見つける場合、先に左右のエッジを検出しているので、その内側で左右の上下のエッジを見つけられるので、連続紙Ｐの斜行や、画像読取部７０の傾きに対応可能となる。
【００８６】
ところで、読取開始位置を外部から指定することで、テストパターン画像が読取画像のほぼ中心となる。閾値としては、画像の上端、或いは下端近傍は連続紙Ｐの白紙部になるので画像中央部の平均値との中間の値とする。なお、事前に決めた値を使用してもよい。上記の例では、エッジ位置が各ライン毎に決定されているが、階段状の斜め列は、記録ヘッド５０の解像度、画像読取部７０の解像度、及びテストパターン画像の形状が予め分かっているので、テストパターン画像では読取画像をライン毎にずらして、斜め列をほぼ垂直の列にみなし、単一のエッジ位置として扱うようにしてもよい。
【００８７】
次に、ステップ１１０では、不良ノズル判定処理部９６４が、仮ノズル番号でノズル情報を算出してステップ１１２へ移行する。ノズル情報の算出は、決定した処理領域に対して行われ、各行のほぼ中心部の画像信号をみて、下に凸部分をカウントしそのピーク位置と輝度値をノズル情報として記憶する。例えば、図１１（Ａ）の直線で示す部分の画像信号に注目すると、図１１（Ｂ）に示すようにノズル番号毎の輝度値が得られる。この時、左から順番に下に凸の部分に番号を付けておく。記録ヘッド５０の解像度、画像読取部７０の解像度、及びパターン形状が予め分かっているので、下に凸のおおよその間隔が分かる。不吐出部があった場合は、下に凸としてカウントすると共に、ピーク位置無、輝度信号無として記憶する。以上の操作をテストパターン画像の全段に対して行う。各段のノズル情報の数は等しくなるはずなので、カウント値が他と異なる場合は、処理領域の端部に不吐があったとして段毎の情報を比較して不吐ノズルとしてデータを追加する。最後にノズル位置を理想位置からのずれ量に置き換えて、各段の情報をまとめることで、処理領域のノズル情報として計算を終了する。隣接段で情報を入れ替えた領域は、その領域と符号内容から、実際のノズル番号との対応を行えばよい。なお、上下のエッジがわかっているので、各段の中心近傍の数ラインを平均して処理することでノイズによる影響が小さくなる。また、ピーク位置は近傍の値を用いた２次式近似などの近似式から計算してもよい。
【００８８】
ステップ１１２では、不良ノズル判定処理部９６４が、符号情報を復元して記録ヘッド５０のノズル情報に変換してステップ１１４へ移行する。すなわち、テストパターン画像に埋め込まれた符号情報を復元し、これを用いてステップ１１０で算出されたノズル位置情報と不良情報に対し、仮ノズル番号を正しい番号に変換する。詳細には、予め符号を埋め込む領域である各段の仮ノズル番号を抽出し、その絶対値を予め定めた閾値と比較する。そして、閾値を超えたところを”１”とし、それ以外を”０”とすると、符号化した数値が復元される。この復元された開始ノズル番号と各段の仮ノズル番号、及び符号化で入れ替えを行った領域から記録ヘッド５０のノズル情報が得られる。具体的に示すと、まず、各段の仮ノズル番号から第１のノズル番号情報へ変換する。階段パターンであることがわかっているので図１２（Ａ）に示すように連続したノズル番号に変換される。次に、符号化が仮ノズル番号の４−１１番で、８ビットの情報が”１０１０１０１０”（＝１７０）なので、仮ノズル番号の４、６、８、１０番の隣接段の情報が入れ替わっていることから図１２（Ｂ）に示すように変換する。最後に、先頭ノズル番号が符号化した数字そのものであるので、全体をシフトして、図１２（Ｃ）に示すように、記録ヘッド５０のノズル番号に変換される。
【００８９】
ステップ１１４では、ＣＰＵ８０が、不良ノズルに対応する処理を行ってステップ１１６へ移行する。例えば、操作表示部９０に不良ノズルを表示する処理を行ってもよい。或いは、不良ノズルの有無で記録ヘッド５０のメンテナンスを実施してもよい。或いは、不良ノズルを補正する画像処理パラメータを決定する処理を行ってもよい。これらは画像形成前、画像形成中などの装置の状態や不良ノズルの数や状態に応じて適当に選択される。
【００９０】
ステップ１１６では、ＣＰＵ８０が。一連の処理を終了するか否かを判定する。該判定は、例えば、全色の記録ヘッド５０について上記処理が終了したか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。
【００９１】
なお、記録ヘッド５０が本実施形態のように、複数色ある場合にはステップ１０６を始める前に色判定を行って、読取画像のＲＧＢプレーンの中から適したプレーンの画像を選択するようにすればよい。また、ノズル情報に色情報が記録されている場合は、その整合を確認してもよい。
【００９２】
上記の実施形態では、画像読取部７０が１つの場合について説明したが、画像読取部７０は複数備えてもよい。以下では、画像読取部７０を複数備える場合について説明する。図１３は、複数（３つ）の画像読取部を備えた例を示す図である。
【００９３】
図１３に示すように、それぞれの画像読取部７０は、それぞれラインセンサ７２及び光学系７４を備えている。このように、画像読取部７０を３つ備える場合には、交差方向に沿って３つ配列する。それぞれの読取領域は、重複領域を設けて配置して、連続紙Ｐを読み取る。なお、図１３の例では、３つの画像読取部７０を設けた例を示すが２つでもよいし、４以上でもよい。
【００９４】
図１４は、３つの画像読取部７０を備える場合のテストパターン画像の形成例を示す図である。なお、図１４中の点線で囲った部分は記録状態の一例の拡大図である。
【００９５】
ここでは、前述した例と同様に、テストパターン画像が１ｏｎ／１５ｏｆｆの階段パターンで、予め設定された領域において、ｉ段目とｉ＋1段目のパターンが入れ替わっている。この時、パターンを入れ替えた先頭部分から始まる符号によって得られる数字が先頭段のノズル情報を示す符号にすることで、各画像読取部７０毎に、パターンからノズル情報と記録ヘッド５０のノズル情報との対応がとれる。
【００９６】
このように３つの画像読取部７０を備える場合には、図８のステップ１０４において、画像読取部７０が、テストパターン画像を読み取る際に、３つの画像読取部７０による読取りが行われる。
【００９７】
また、３つの画像読取部７０を備えた場合は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各画像読取部７０による読取り結果が得られるので、図８のステップ１０６〜１０８の処理は、各画像読取部７０の読取結果から上記と同様に、エッジの検出を行えばよい。
【００９８】
また、３つの画像読取部７０を備えた場合の図８のステップ１１０〜１１２の処理は、上記同様に、符号を埋め込む領域である各段の仮ノズル番号を抽出し、その絶対値を予め定めた閾値と比較する。閾値を超えたところを”１”とし、それ以外を”０”とすると、符号化した数値が復元される。ここで、複数の画像読取部７０を備える場合は、符号化位置が特定できないので先頭に、符号化の先頭位置を示すビット（”１”を追加）を追加した、例えば、１７ビットのコードとする。そして、先頭ビットを除くビットにより仮ノズル番号列の先頭段のノズル番号を表すように符号化する。例えば、符号化の先頭位置を示す部分（必ず隣接段でデータが入れ替えてある部分）から仮ノズル番号で１７個分の情報から符号を復元する。例えば、符号化された値が、”１１０００１０００１１１１０１”の１７ビットの場合、先頭ビットを除いて”８７６５”という数字が得られる。先と同様に、まず、仮ノズル番号から連続ノズル番号に変換する。次に、符号化情報を見てノズル番号の入れ替えを行う。最後に、符号化の先頭位置を表す部分があった仮ノズル番号列の先頭段のノズル番号が”８７６５”であるとして全体をシフトする。
【００９９】
これにより、画像読取部７０毎に、記録ヘッド５０のノズル番号とそのノズル情報が得られる。
【０１００】
続いて、画像読取部７０の重なり部の処理を行う。重なり部にあるパターンの情報は２つ存在することになるので、例えば、２つの情報を加算平均して１つの値とする。なお、切り替えポイント＝ノズル番号を予め設定しておいて、各画像読取部７０毎に担当するノズルを決めてもよい
【０１０１】
なお、上記の実施形態では、ノズル番号をノズル情報の一例としてテストパターン画像に埋め込んだ例を説明したが、埋め込むノズル情報はノズル番号に限るものではない。例えば、記録ヘッド５０の交換情報や、記録ヘッド５０のランク等の情報を適用してよい。
【０１０２】
また、上記の実施形態では、テストパターン画像に埋め込むノズル情報として、８ビットの２進数、または符号化の先頭部分を示す１ビット＋１６ビットの２進数で表される特定位置のノズル番号を適用したが、これに限るものではない。例えば、１６ビット＋１６ビットとして、ノズル番号＋使用ノズル数を埋め込んでもよい。或いは、１６ビット＋４ビットとして、ノズル番号＋色情報を埋め込んでもよい。或いは、１６ビット＋１６ビットとして、ノズル番号＋記録ヘッドの交換履歴やランク等の情報を埋め込んでもよい。
【０１０３】
また、上記の実施形態では、テストパターン画像を変更する方法として、階段状のパターンの段をノズル情報に応じて入れ替えることにテストパターン画像を変更する例を説明したが、テストパターン画像の変更方法はこれに限るものではない。例えば、階段状のパターン中に、直線状のパターンの一部に、ノズル情報に応じて斜め線を混ぜる等により、テストパターン画像を変更してもよい。
【０１０４】
また、上記の実施形態では、隣接段として、ｉ段目とｉ＋１段目のノズルパターンを入れ替える例を説明したが、これに限るものではない。例えば、ｉ段目とｉ＋ｊ（ｊは０を除く自然数）段目（例えば、ｉ段目とｉ＋２段目、或いはｉ段目とｉ＋３段目）を入れ替えてもよい。具体的には、入れ替えにより線と線が区別でき、間の白紙部のコントラストが得られる範囲であればよい。
【０１０５】
また、上記の実施形態では、本発明をインクジェット記録装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＬＥＤプリンタやサーマルプリンタへ適用してもよい。
【０１０６】
また、上記の実施形態に係るインクジェット記録装置１０で行われる処理（図８）は、ソフトウエアで行われる処理としてもよいし、ハードウエアで行われる処理としてもよいし、双方を組み合わせた処理としてもよい。また、インクジェット記録装置１０の各装置で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【０１０７】
また、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０    インクジェット記録装置
５０    記録ヘッド
５２    ノズル
７０    画像読取部
９４    画像形成制御部
９６    画像情報処理部
９６２    テストパターン生成部
９６４    不良ノズル判定処理部
Ｐ    連続紙
【図１】
2019055524.tif 000003
【図２】
2019055524.tif 000004
【図３】
2019055524.tif 000005
【図４】
2019055524.tif 000006
【図５】
2019055524.tif 000007
【図６】
2019055524.tif 000008
【図７】
2019055524.tif 000009
【図８】
2019055524.tif 000010
【図９】
2019055524.tif 000011
【図１０】
2019055524.tif 000012
【図１１】
2019055524.tif 000013
【図１２】
2019055524.tif 000014
【図１３】
2019055524.tif 000015
【図１４】
2019055524.tif 000016
【図１５】
2019055524.tif 000017