(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、
前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、
を備え、
前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われ、
前記事前検知では、前記異常ノズル検知用波形として複数種類の波形を用い、前記目的の画像の描画記録中の検知では、前記異常ノズル検知用波形として１種類の波形を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、
前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、
を備え、
前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
当該光学センサとは異なる検出性能を有する第２の光学センサを備え、
前記第２の光学センサは、オフラインで記録媒体上の記録面を読み取るオフライン画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、当該第２の光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の光学センサは、前記搬送手段に対向して配置される前記光学センサと比較して分解能が異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記事前検知では、前記異常ノズル検知用波形として複数種類の波形を用い、前記目的の画像の描画記録中の検知では、前記異常ノズル検知用波形として１種類の波形を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、
前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、
を備え、
前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われ、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させ、かつ前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、
前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、
を備え、
前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われ、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形であって、ヘッド共振周期をＴｃとするとき吐出パルスの印加よりも（Ｔｃ／２）×ｎだけ前に、吐出しない程度の電位差のプレパルスを加えた波形（ただし、ｎは自然数）であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、
前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、
を備え、
前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われ、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であって、ヘッド共振周期をＴｃとするとき前記吐出しない程度に圧力室を収縮させる信号要素を吐出の前に加えた２つ以上のパルスをＴｃ×ｎの時間間隔で連続して印加する波形（ただし、ｎは自然数）、吐出パルスの印加よりも前に、吐出しない程度の電位差の別のパルスを印加する波形、単独でそのパルスを印加した場合に正常に吐出されない第１パルスを印加してノズルから液を溢れさせた後に後続の第２パルスを印加して吐出を行う波形、のうち少なくとも１つの波形が用いられることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項において、
前記記録媒体上の画像形成領域に前記目的の画像が描画記録され、
前記記録媒体上の前記画像形成領域以外の非画像領域に前記異常検知用の吐出が行われることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記記録媒体上の前記非画像領域に異常ノズル検知用のテストパターン及び濃度ムラ補正用のテストパターンのうち少なくとも１つのテストパターンが形成されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項において、
前記各ノズルはそれぞれ対応する圧力室に連通しており、前記圧力発生素子の駆動によって前記圧力室の容積が変化する構成であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１２】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形として２種類以上の波形を利用できることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記２種類以上の波形のうち、少なくとも１つは前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４において、
前記２種類以上の波形のうち、少なくとも１つは前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１６】
請求項１１において、
前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形として、前記記録用波形よりも電位差が小さい波形、前記記録用波形のパルスと比較してパルス幅が変更された波形、前記記録用波形のパルスと比較してパルスの傾きが変更された波形、ヘッド共振周期をＴｃとするとき吐出パルスの印加よりも（Ｔｃ／２）×ｎだけ前に、吐出しない程度の電位差のプレパルスを加えた波形（ただし、ｎは自然数）、のうち少なくとも１つの波形が用いられることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１７】
請求項１２において、
前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形として、前記記録用波形よりも電位差が大きい波形、吐出しない程度に圧力室を収縮させる信号要素を吐出の前に加えた波形、ヘッド共振周期をＴｃとするとき前記吐出しない程度に圧力室を収縮させる信号要素を吐出の前に加えた２つ以上のパルスをＴｃ×ｎの時間間隔で連続して印加する波形（ただし、ｎは自然数）、吐出パルスの印加よりも前に、吐出しない程度の電位差の別のパルスを印加する波形、単独でそのパルスを印加した場合に正常に吐出されない第１パルスを印加してノズルから液を溢れさせた後に後続の第２パルスを印加して吐出を行う波形、のうち少なくとも１つの波形が用いられることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させ、かつ前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項において、
前記光学センサから得られる情報に対して、吐出異常であるか否かを判断する基準を定めた情報を格納した情報記憶手段を備え、
前記基準に従い、吐出異常を示す異常ノズルが特定されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２０】
請求項１９において、
複数の画質モードを有し、設定される画質モードによって前記基準を変更する制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか１項において、
前記異常ノズルと判断された数に基づき、警告を出力する警告出力手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１項において、
前記異常ノズルと判断された数に基づき、前記インクジェットヘッドのメンテナンス動作を行わせる制御を行うメンテナンス制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記ノズルから液滴を吐出可能な吐出パルスと、前記吐出パルスの印加前に前記ノズルから液滴を吐出しない程度にメニスカスを盛り上げる少なくとも１つの非吐出パルスと、を印加する波形であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記吐出パルスの印加に先行して、前記メニスカスを盛り上げるため前記非吐出パルスをヘッド共振周期Ｔｃで連続的に印加する波形を含んでいることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２５】
請求項２３又は２４において、
前記非吐出パルスは、前記ノズルに対応して設けられた圧力室を膨張させる部分と、前記圧力室を収縮させる部分とを含み、前記収縮させる部分の電位差が前記膨張させる部分の電位差よりも大きいことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２６】
請求項２３乃至２５のいずれか１項において、
前記異常ノズル検知用波形は、前記吐出パルスと、当該吐出パルスの直前に印加される前記非吐出パルスのパルス周期はヘッド共振周期Ｔｃ以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２７】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドによって記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与える記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成工程と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成工程と、
前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御工程と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知工程と、
前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御工程と、
前記補正制御工程による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御工程と、
を備え、
前記異常ノズル検知工程にて、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられ、
前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であり、
前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われ、
前記事前検知では、前記異常ノズル検知用波形として複数種類の波形を用い、前記目的の画像の描画記録中の検知では、前記異常ノズル検知用波形として１種類の波形を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２８】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形からなる第１の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第１の異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形からなる第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第２の異常ノズル検知用波形信号生成手段と、
前記第１の異常ノズル検知用波形又は前記第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２９】
複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドによって記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与える記録用波形の駆動信号とは別に、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形からなる第１の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第１の異常ノズル検知用波形信号生成工程と、
前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形からなる第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第２の異常ノズル検知用波形信号生成工程と、
前記第１の異常ノズル検知用波形又は前記第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御工程と、
前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知工程と、
を備える異常ノズル検知方法。
【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及び方法並びに異常ノズル検知方法に係り、特に、多数のノズル（液滴吐出口）を有するインクジェットヘッドにおいて発生する吐出不良（飛翔曲がり、滴量異常、スプラッシュ、不吐出など）を検知する技術及びその異常ノズルに起因する画質低下を抑制する補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを用いて機能性材料（以下「インク」も同義とする。）を記録媒体上に吐出して画像形成を行うインクジェット装置は、環境に優しい点、種々の記録媒体に高速で記録できる点、滲みにくく高精細画像が得られる点、などの特徴を有している。
【０００３】
しかし、インクジェット方式による記録では、ヘッド内のノズルについて一定確率で吐出不良が発生し、その不良ノズルに対応した画像位置に筋ムラ、濃度ムラが発生する。画質低下を招くこのよう吐出不良は、損紙の増大につながり、ヘッドメンテナンスの実行によるスループット低下を引き起こす。
【０００４】
特に、１回の記録走査で描画を行うシングルパス方式では、１つのノズルの吐出不良が全体の画質に大きく影響する。また、生産性を重視するシングルパス方式の場合、インクジェットヘッドが常に記録媒体の上にあるため、描画稼働中にヘッドメンテナンスを行うことが困難である。
【０００５】
インクジェットヘッドにおいて吐出不良が発生する原因としては、ノズル内部に混入した気泡による吐出力低下、ノズル近傍への異物付着、ノズル近傍の撥液性異常、ノズル形状異常等が挙げられる。さらに、吐出不良となったノズルは、吐出が不安定なためにインクミストを発生させやすく、このミストが周囲の正常ノズルを不良化させる原因にもなる。吐出不良の発生を抑止する対策として、インクの脱気（特許文献１）、インクミストの吸引（特許文献２）等、様々な対策が提案されている。しかし、吐出不良を完全に防ぐことは困難である。
【０００６】
かかる問題に対し、吐出不良になりやすいノズルを事前に検知する方法が検討されている（特許文献３，４）。特許文献３には、記録波形とは異なる波形を用い、描画領域外のメンテナンス位置で不吐出ノズル検出を行い、不吐出と検知された場合にメンテナンスを行う記載がある。
【０００７】
特許文献４では、異常吐出するノズルを検出し、周りの正常ノズルで補正を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１７７１２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５７６６号公報
【特許文献３】特開２００３−２０５６２３号公報
【特許文献４】特開平１１−３４８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３の技術は、描画領域外のメンテナンス位置に印字ヘッドを移動させ、当該メンテナンス位置で不吐出ノズル検知とメンテナンスを行う構成であるため、スループットが低下する問題がある。また、不吐出以外の吐出不良（飛翔曲がり、スプラッシュ）の検知に関しては記載されておらず、具体的な検知用波形に関しても明らかにされていない。
【００１０】
特許文献４の技術は、視認される異常吐出を検出するためには、インク滴の着弾を正確に読み取ることができる高解像度の撮像デバイス（ＣＣＤ）やインク滴の飛翔状態を観測可能な手段など、高価な検出手段が必要であり、検出時間もかかる。さらに、当該技術による異常検知を描画中に行うことができないためスループットが低下する。
【００１１】
上述のとおり、従来提案されている技術では、記録安定性とスループットを両立することは困難であった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録安定性とスループット向上の両立を実現し得るインクジェット記録装置及び方法並びに異常ノズル検知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】
【００１３】
前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。
【００１４】
（発明１）：発明１に係るインクジェット記録装置は、複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成手段と、前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御手段と、前記補正制御手段による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、記録用波形の駆動信号によって描画記録される出力画像において吐出不良による濃度ムラ（筋ムラ）が視認される画像欠陥が発生する前に、異常ノズル検知用波形を用いて早期に吐出異常の発生を検知する。吐出不良化しつつある異常ノズルを早めに察知し、出力画像上で欠陥として現れる前に、当該異常ノズルを不吐化処理（吐出停止）し、この異常ノズルの不吐化による画質低下の影響を周囲の正常ノズルで補正する。これにより、記録安定性を維持することができ、損紙の少ない連続記録が可能となる。
【００１６】
また、本発明ではインクジェットヘッドをメンテナンス位置などに退避させることなく、記録媒体上に吐出可能なヘッド位置（描画エリア内）で異常ノズルの検出が可能であるため、検出によるスループットの低下も回避できる。
【００１７】
（発明２）：発明２に係るインクジェット記録装置は、発明１において、前記記録媒体上の画像形成領域に前記目的の画像が描画記録され、前記記録媒体上の前記画像形成領域以外の非画像領域に前記異常検知用の吐出が行われることを特徴とする。
【００１８】
異常検知用の吐出によって記録媒体上の非画像領域に形成されたパターン等を光学センサ等によって読み取り、これを解析・測定することによって異常ノズルを特定する態様がある。また、異常検知用の吐出による飛翔中の液滴を光学センサ等によって検出し、その検出信号を解析・測定することによって異常ノズルを特定する態様もある。
【００１９】
（発明３）：発明３に係るインクジェット記録装置は、発明２において、前記記録媒体上の前記非画像領域に異常ノズル検知用のテストパターン及び濃度ムラ補正用のテストパターンのうち少なくとも１つのテストパターンが形成されることを特徴とする。
【００２０】
これら各テストパターンを出力するためのテストパターン出力制御手段を具備し、必要に応じて選択的にいずれかのテストパターンを出力する態様がある。例えば、出力目的の画像を連続して描画記録（連続印刷）しているプロセス中に記録媒体の非画像領域に異常ノズル検知用のテストパターンを形成しながら異常ノズル発生の有無を常時監視する。この記録中のモニタリングにおいて異常ノズルが検知された場合に、当該異常ノズルの不吐化処理の影響を改善する補正処理に必要な濃度データを取得するために、記録媒体の非画像領域に濃度ムラ補正用のテストパターンを形成する。そして、このテストパターンを読み取り、その読み取り結果から異常ノズル以外のノズルのみで所要の画質を達成し得るよう画像データの補正を行う。その後、この補正後のデータに従って描画記録が行われる。異常ノズルの発生が検知されてから補正後のデータによる描画に切り替わるまでの間も補正前のデータに従って目的画像の描画記録を継続することができ、損紙の発生も抑えることができる。
【００２１】
（発明４）；発明４に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至３のいずれか１項において、前記各ノズルはそれぞれ対応する圧力室に連通しており、前記圧力発生素子の駆動によって前記圧力室の容積が変化する構成であることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、ピエゾアクチュエータ方式のように、圧力室の容積を変化させて吐出を行うインクジェット記録装置に好適である。
【００２３】
（発明５）：発明５に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至４のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形であることを特徴とする。
【００２４】
かかる態様によれば、記録用波形を用いた画像の描画記録時の吐出力と比較して、異常ノズル検知用の吐出時の吐出力が弱くなるため、ノズル内の気泡混入、ノズル内壁への異物付着、圧力室容積変形量の減少など、ノズル内部の異常要因による吐出異常の検出に対して効果が高い。
【００２５】
（発明６）：発明６に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至４のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とする。
【００２６】
かかる態様によれば、インクミストや紙粉の付着など、ノズル外部の異常要因による吐出不良の検知に対して効果がある。
【００２７】
（発明７）：発明７に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至６のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形として２種類以上の波形を利用できることを特徴とする。
【００２８】
かかる態様によれば、複数の不良原因に対して、それぞれ効果的に異常を検知すること
が可能である。
【００２９】
（発明８）：発明８に係るインクジェット記録装置は、発明７において、前記２種類以上の波形のうち、少なくとも１つは前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形であることを特徴とする。
【００３０】
かかる態様によれば、ノズル内部の不良原因による異常検知に効果的である。
【００３１】
（発明９）：発明９に係るインクジェット記録装置は、発明７又は８において、前記２種類以上の波形のうち、少なくとも１つは前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とする。
【００３２】
かかる態様によれば、ノズル外部の不良原因による異常検知に効果的である。
【００３３】
（発明１０）：発明１０に係るインクジェット記録装置は、発明５又は８において、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形として、前記記録用波形よりも電位差が小さい波形、前記記録用波形のパルスと比較してパルス幅が変更された波形、前記記録用波形のパルスと比較してパルスの傾きが変更された波形、ヘッド共振周期をＴｃとするとき吐出パルスの印加よりも（Ｔｃ／２）×ｎだけ前に、吐出しない程度の電位差のプレパルスを加えた波形（ただし、ｎは自然数）、のうち少なくとも１つの波形が用いられることを特徴とする。
【００３４】
上記に例示した波形によって記録用波形よりも吐出速度を低下させることが可能である。また、ここに例示した波形の特徴を適宜組み合わせることも可能である。
【００３５】
（発明１１）：発明１１に係るインクジェット記録装置は、発明６又は９において、前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形として、前記記録用波形よりも電位差が大きい波形、吐出しない程度に圧力室を収縮させる信号要素を吐出の前に加えた波形、ヘッド共振周期をＴｃとするとき前記吐出しない程度に圧力室を収縮させる信号要素を吐出の前に加えた２つ以上のパルスをＴｃ×ｎの時間間隔で連続して印加する波形（ただし、ｎは自然数）、吐出パルスの印加よりも前に、吐出しない程度の電位差の別のパルスを印加する波形、単独でそのパルスを印加した場合に正常に吐出されない第１パルスを印加してノズルから液を溢れさせた後に後続の第２パルスを印加して吐出を行う波形、のうち少なくとも１つの波形が用いられることを特徴とする。
【００３６】
上記に例示した波形によって記録用波形よりもノズルからの液の盛り上がり量を大きくすることができる。また、ここに例示した波形の特徴を適宜組み合わせることも可能である。
【００３７】
（発明１２）：発明１２に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至１１のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形は、前記記録用波形よりも吐出速度を低下させ、かつ前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形であることを特徴とする。
【００３８】
かかる態様によれば、ノズル内外の異常原因による吐出不良を効果的に検知することができる。
【００３９】
（発明１３）：発明１３に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至１２のいずれか１項において、前記異常ノズル検知手段として、前記異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加による前記異常検知用の吐出結果を光学的に検出する光学センサが用いられることを特徴とする。
【００４０】
光学センサの一例として、記録媒体上に形成されたパターン等の描画結果を読み取る画像読取手段を用いることができる。また、画像読取手段に代えて、飛翔中の液滴を捉える光学センサを用いることもできる。光学センサは、当該インクジェット記録装置の内部に設置されるものに限らず、装置と別体に構成されるスキャナなど外部装置とする態様も可能である。この場合、当該外部装置を含んだインクジェットシステム全体が「インンクジェット記録装置」と解釈される。更に、複数の光学センサを備える態様も可能である。例えば、読み取り解像度が異なる複数のセンサを備えることができる。
【００４１】
（発明１４）：発明１４に係るインクジェット記録装置は、発明１３において、前記光学センサは、前記インクジェットヘッドによる描画後の記録媒体を搬送する搬送手段に対向して配置され、当該搬送手段によって搬送中の記録媒体の記録面を読み取る画像読取手段であることを特徴とする。
【００４２】
かかる態様によれば、目的の画像を描画記録している印刷プロセス中に（描画を停止させることなく）、記録媒体上のテストパターンを読み取ることができ、その読み取り結果を補正に反映することができる。このように、描画中に異常ノズルの検知とその検知結果を反映した補正処理が可能なため、記録品質を維持しつつ、スループットが向上する。
【００４３】
（発明１５）：発明１５に係るインクジェット記録装置は、発明１４において、前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、前記光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、前記目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われることを特徴とする。
【００４４】
かかる態様によれば、光学センサを用いて、描画記録前の事前補正と、目的画像の描画記録中のオンライン検出及び補正を両方行うことができる。事前補正により、高精度な検知と補正が可能であり、また、描画記録中の検知及び補正によって、連続記録中に発生し得る吐出異常にも対処することができる。
【００４５】
（発明１６）：発明１６に係るインクジェット記録装置は、発明１５において、前記事前検知では、前記異常ノズル検知用波形として複数種類の波形を用い、前記目的の画像の描画記録中の検知では、前記異常ノズル検知用波形として１種類の波形を用いることを特徴とする。
【００４６】
記録媒体の非画像領域（余白部）に異常ノズル検知用のテストパターンを形成する場合には、余白領域の制限から、全ノズルを評価するためには複数枚の記録媒体を要する場合がある。このように、複数枚に分かれたテストパターンで全ノズルの異常の有無を評価する場合に、さらに複数種類の異常ノズル検知用波形を使用すると、全ノズルについて各波形種類での組合せが一巡するまでに要する記録媒体の枚数が増大することが考えられる。
【００４７】
描画記録中の検知において、１種類の波形のみを用いることにより、検知用パターンが一巡するまでに要する枚数を少なくすることができ、損紙の発生量を削減できる。
【００４８】
（発明１７）：発明１７に係るインクジェット記録装置は、発明１４乃至１６のいずれか１項において、前記搬送手段に対向して配置される前記光学センサに加え、当該光学センサとは異なる検出性能を有する第２の光学センサを備えることを特徴とする。
【００４９】
目標とする出力画像の品質やスループットなど、目的に応じて、使用する光学センサを選択的に変更することができる。使用する光学センサを自動的に切り換える切り換え制御手段を設ける態様の他、ユーザの手動（マニュアル）操作などによってセンサを変更してもよい。
【００５０】
（発明１８）：発明１８に係るインクジェット記録装置は、発明１７において、前記第２の光学センサは、前記搬送手段に対向して配置される前記光学センサと比較して分解能が異なることを特徴とする。
【００５１】
例えば、装置内に設置する第１の光学センサと、装置外部に設置する第２の光学センサとについて、第２の光学センサを第１の光学センサよりも高分解能なものとする。
【００５２】
（発明１９）：発明１９に係るインクジェット記録装置は、発明１７又は１８において、前記第２の光学センサは、オフラインで記録媒体上の記録面を読み取るオフライン画像読取手段であり、前記目的の画像を前記記録媒体に描画記録する前に、当該第２の光学センサによる事前検知とその検知結果を利用した事前補正が行われ、目的の画像の描画記録中に前記光学センサによる検知とその検知結果を利用した補正が行われることを特徴とする。
【００５３】
かかる態様によれば、第２の光学センサによる事前補正（オフライン検出及び補正）と、目的画像の描画記録中のオンライン検出及び補正を両方行うことができる。事前補正により、高精度な検知と補正が可能であり、また、描画記録中の検知及び補正によって、連続記録中に発生し得る吐出異常にも対処することができる。
【００５４】
（発明２０）：発明２０に係るインクジェット記録装置は、発明１９において、前記事前検知では、前記異常ノズル検知用波形として複数種類の波形を用い、前記目的の画像の描画記録中の検知では、前記異常ノズル検知用波形として１種類の波形を用いることを特徴とする。
【００５５】
描画記録中の検知において、１種類の波形のみを用いることにより、検知用パターンが一巡するまでに要する枚数を少なくすることができ、損紙の発生量を削減できる。
【００５６】
（発明２１）：発明２１に係るインクジェット記録装置は、発明１３乃至２０のいずれか１項において、前記光学センサから得られる情報に対して、吐出異常であるか否かを判断する基準を定めた情報を格納した情報記憶手段を備え、前記基準に従い、吐出異常を示す異常ノズルが特定されることを特徴とする。
【００５７】
異常ノズル検知用波形の駆動信号の印加によって、吐出不良が助長、増幅されるため、これを検出して得た情報（センサ出力信号など）を規定の基準と比較することで、描画画像上に画像欠陥が発生する前の段階で異常ノズルの有無を判別することができる。
【００５８】
（発明２２）：発明２２に係るインクジェット記録装置は、発明２１において、複数の画質モードを有し、設定される画質モードによって前記基準を変更する制御手段を備えることを特徴とする。
【００５９】
かかる態様によれば、要求される画質に応じて、スループットや信頼性を変更することができる。
【００６０】
（発明２３）：発明２３に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至２２のいずれか１項において、前記異常ノズルと判断された数に基づき、警告を出力する警告出力手段を備えることを特徴とする。
【００６１】
異常ノズルとして検知されたノズル数が非常に多くなると、これらを不吐化処理する影響を他のノズルで十分に補うことができない場合も想定される。したがって、予め一定の判定基準値をメモリ等に記憶させておき、異常ノズル数が基準値を超えた場合には、使用者（ユーザ）に警告を提示する制御を行う態様も好ましい。
【００６２】
（発明２４）：発明２４に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至２３のいずれか１項において、前記異常ノズルと判断された数に基づき、前記インクジェットヘッドのメンテナンス動作を行わせる制御を行うメンテナンス制御手段を備えることを特徴とする。
【００６３】
異常ノズル数が一定量を超えた場合には、自動的にヘッドメンテナンスを実行する制御を行う態様が好ましい。例えば、メンテナンス動作として、加圧パージ、インク吸引、空吐出、ノズル面のワイピングのうち少なくとも一つを行うための制御手段及びメンテナンス機構を設ける。これにより、異常ノズルが多くなり過ぎた場合の描画不良を防止することができる。
【００６４】
（発明２５）：発明２５に係るインクジェット記録方法は、複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドによって記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与える記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成工程と、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形とは異なる波形からなる異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる異常ノズル検知用波形信号生成工程と、前記記録媒体上に吐出可能なヘッド位置に前記インクジェットヘッドを配置した状態で前記異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御工程と、前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知工程と、前記特定された異常ノズルの吐出を停止させ、当該異常ノズル以外のノズルで目的の画像を描画記録するように画像データを補正する補正制御工程と、前記補正制御工程による補正後の画像データに従い前記異常ノズル以外のノズルからの吐出を制御して描画記録を行う記録用吐出制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００６５】
（発明２６）：発明２６に係るインクジェット記録装置は、複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドと、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記インクジェットヘッドによって前記記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与えられる記録用波形の駆動信号を発生させる記録用波形信号生成手段と、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形からなる第１の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第１の異常ノズル検知用波形信号生成手段と、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形からなる第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第２の異常ノズル検知用波形信号生成手段と、前記第１の異常ノズル検知用波形又は前記第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御手段と、前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知手段と、を備えることを特徴とする。
【００６６】
本発明によれば、ノズル内部の異常、及びノズル外部の異常に対して、それぞれの不良を助長、増幅して効果的に検出することができる。このため、高精度な検知が可能であり、低解像度のセンサによって検知することが可能となる。
【００６７】
（発明２７）：発明２７に係る異常ノズル検知方法は、複数のノズルが配列されるとともに各ノズルに対応した複数の圧力発生素子が設けられているインクジェットヘッドによって記録媒体上に目的の画像を描画記録する際に前記圧力発生素子に与える記録用波形の駆動信号とは別に、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも吐出速度を低下させる波形からなる第１の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第１の異常ノズル検知用波形信号生成工程と、前記インクジェットヘッドの異常ノズルを検知するための吐出を行う際に前記記録用波形よりも前記ノズルからの液の盛り上がり量が大きくなる波形からなる第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を発生させる第２の異常ノズル検知用波形信号生成工程と、前記第１の異常ノズル検知用波形又は前記第２の異常ノズル検知用波形の駆動信号を前記圧力発生素子に印加して前記ノズルから異常検知用の吐出を行わせる検知用吐出制御工程と、前記異常検知用の吐出結果から吐出異常を示す異常ノズルを特定する異常ノズル検知工程と、を備えることを特徴とする。
【００６８】
（発明２８）：発明２８に係るインクジェット記録装置は、発明１乃至２４のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形は、前記ノズルから液滴を吐出可能な吐出パルスと、前記吐出パルスの印加前に前記ノズルから液滴を吐出しない程度にメニスカスを盛り上げる少なくとも１つの非吐出パルスと、を印加する波形であることを特徴とする。
【００６９】
（発明２９）：発明２９に係るインクジェット記録装置は、発明２８において、前記異常ノズル検知用波形は、前記吐出パルスの印加に先行して、前記メニスカスを盛り上げるため前記非吐出パルスをヘッド共振周期Ｔｃで連続的に印加する波形を含んでいることを特徴とする。
【００７０】
かかる態様は、吐出前にノズルからの液の盛り上がり量を大きくすることができる波形である。この態様によれば、非吐出パルスの連続的な印加によってメニスカスを繰り返し振動させることでメニスカス全体が盛り上がり、ノズルから液が溢れ出る。したがって、ノズル外部の異常要因による吐出不良を一層効果的に検知することができる。
【００７１】
（発明３０）：発明３０に係るインクジェット記録装置は、発明２８又は２９において、前記非吐出パルスは、前記ノズルに対応して設けられた圧力室を膨張させる部分と、前記圧力室を収縮させる部分とを含み、前記収縮させる部分の電位差が前記膨張させる部分の電位差よりも大きいことを特徴とする。
【００７２】
かかる態様によれば、液の溢れ量を一層増大させることが可能である。
【００７３】
（発明３１）：発明３１に係るインクジェット記録装置は、発明２８乃至３０のいずれか１項において、前記異常ノズル検知用波形は、前記吐出パルスと、当該吐出パルスの直前に印加される前記非吐出パルスのパルス周期はヘッド共振周期Ｔｃ以上であることを特徴とする。
【００７４】
より好ましくは、吐出パルスと、当該吐出パルスの直前に印加される非吐出パルスのパルス周期はヘッド共振周期Ｔｃよりも長いものとし、更に好ましくは、ヘッド共振周期Ｔｃの２倍以上とする。
【００７５】
なお、発明２８乃至３１における異常ノズル検知用波形の特徴は、発明２５における異常ノズル検知用波形に適用することができる。また、発明２８乃至３１における異常ノズル検知用波形の特徴は、発明２６及び発明２７における第２の異常ノズル検知用波形に適用することができる。
【発明の効果】
【００７６】
本発明によれば、異常ノズルを高精度に検知することができ、高信頼性とスループット向上の両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】吐出不良の原因を模式的に示したノズル部の拡大図
【図２】記録用波形の駆動信号の一例を示す波形図。
【図３】ノズル内部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図４】ノズル内部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図５】ノズル内部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図６】ノズル内部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図７】ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図８】ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図９】ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図１０】ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図１１】ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形の例を示す波形図
【図１２】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図
【図１３】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図１４】ヘッド２５０の他の構造例を示す平面透視図
【図１５】図１３中のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図１６】本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図１７】インライン検出部の構成図
【図１８】テストチャートの形成例を示す説明図
【図１９】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置におけるムラ補正のシーケンスを示すフローチャート
【図２０】事前補正のシーケンスを示すフローチャート
【図２１】オンライン吐出不良検知用テストチャートの例を示す平面図
【図２２】濃度測定用テストチャートを示す平面図
【図２３】図１９のステップＳ３８における画像データの補正処理の詳細を示すフローチャート
【図２４】図２３のステップＳ１１８における濃度データの修正処理の詳細を説明するための図
【図２５】図２３のステップＳ１２０における濃度ムラ補正値の算出処理の詳細を説明するための図
【図２６】図２３のステップＳ１２２における処理の詳細を説明するための図
【図２７】図２３のステップＳ１１８における濃度データの補正処理に関する他の実施形態を示す図
【図２８】ムラ補正の他のシーケンス例を示すフローチャート
【図２９】異常ノズル検知用波形の他の例を示す波形図
【図３０】異常ノズル検知用波形の他の例を示す波形図
【図３１】インクジェット記録装置に適用される事前補正処理の他の例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００７８】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００７９】
＜吐出不良の原因について＞
はじめに、吐出不良の原因について考察する。図１は吐出不良の原因を模式的に示したノズル部の拡大図である。図１において符号１はノズル、２はノズル１内に充填されたインク、３はメニスカス（気液界面）を表している。同図（ａ）はノズル１内のインク２中に気泡４が混入している様子を示している。ノズル１は図示せぬ圧力室と連通しており、圧力室には圧力発生手段としての圧電素子（ピエゾアクチュエータ）が設けられている。圧電素子を駆動して圧力室の容積を変化させることにより、ノズル１から液滴が吐出される。このとき、ノズル１内に気泡４が存在すると、気泡４によって圧力が吸収されたり、液の流れが妨げられたりするため、吐出不良となる。
【００８０】
図１（ｂ）はノズル１の内壁面に異物５が付着している様子を示している。ノズル内部に異物５が付着している場合、この異物５によって液の流れが妨げられ、飛翔曲がりなどの吐出不良の原因となる。
【００８１】
図１（ｃ）はノズル１の外部においてノズル穴近傍に異物６が付着している場合を示している。ノズル外部のノズル近傍に異物６が付着している場合、この異物６に液が接触することでメニスカスの軸対称性が崩れ、飛翔曲がりなどの吐出不良の原因となる。
【００８２】
異物６の付着に代えて、ノズル面１Ａにおけるノズル近傍の部分的な撥液性の低下（例えば、撥液膜の剥がれ）などの場合も、この図１（ｃ）と同様である。なお、異物５，６としては、例えば、インク成分の凝集物、乾燥物、紙粉、ホコリ、インクミスト、ヘッド製造プロセスで意図せず残留した残渣などがある。
【００８３】
＜異常ノズルの検出方法＞
図１で示したように吐出不良の原因は、（ａ）、（ｂ）で説明したノズル内部要因と、（ｃ）で説明したノズル外部要因とに大別される。ノズル内に気泡４や異物５が存在する場合（ノズル内部要因の異常ノズル）は、吐出力を低下させると、当該ノズル内部要因による吐出不良が助長される。すなわち、圧電素子の変位量を小さくしたり、ヘッド共振周波数からずれた周波数で圧力変動を与えたりするなどの方法で、吐出速度を低下させる駆動を行うことにより、気泡４や異物５の影響が吐出結果に一層顕著に反映される。その結果、不吐が助長され、或いは、飛翔曲がりの曲がり量が増幅されたりする。
【００８４】
その一方、ノズル外部に異物６や撥液性不良などがあるときは、ノズル１の穴からインクを溢れさせ（インクを盛り上げて）、ノズル外部の異物６や撥液性不良部分にインクを接触させることによって、当該ノズル外部要因による吐出不良が助長される。
【００８５】
本実施形態では、吐出不良を検知する際には、描画記録用の駆動波形とは別に、吐出不良を助長する波形の駆動信号を用いてテストパターンの描画を行い、その印字結果を測定する。つまり、通常の描画時における吐出用の駆動波形を用いて圧電素子を駆動した場合には、吐出不良として発現しない（検知できない）レベルの気泡４や異物５，６等の状況であったとしても、吐出不良を助長・増幅させる検知用波形を用いることで、検知可能な不良として発現させることができる。これにより、描画記録用の駆動波形では未だ吐出不良として認識できない初期段階レベルの吐出不良を早期に検知することができる。
【００８６】
以下、具体的な波形例を説明する。
【００８７】
（描画記録時の駆動波形について）
図２は、通常の描画記録時における吐出用の駆動波形（以下「記録用波形」という。）の例である。ここでは、説明を簡単にするために、いわゆる引き−押し（pull-push）型の駆動波形を例示する。ただし、本発明の実施に際しては、駆動波形の形態は特に限定されず、引き押し引き（pull-push-pull）波形その他の各種の駆動波形を用いることができる。
【００８８】
図２に示した記録用波形１０の駆動信号は、圧力室の容積を定常状態に維持する基準電位を出力する第１信号要素１０ａと、この定常状態から圧力室を広げる方向に圧電素子を駆動する第２信号要素（引き波形部）１０ｂと、圧力室を広げた状態で維持する第３信号要素１０ｃと、圧力室を押し縮める方向に圧電素子を駆動する第４信号要素（押し波形部）１０ｄと、を有している。
【００８９】
すなわち、第１信号要素１０ａは基準電位を維持する波形部であり、第２信号要素１０ｂは、基準電位から電位を下げる立ち下がり波形部である。第３信号要素１０ｃは第２信号要素１０ｂで下降した電位を維持する波形部、第４信号要素１０ｄは第３信号要素１０ｃの電位を基準電位まで上昇させる立ち上がり波形部である。
【００９０】
この引き押し波形のパルス間隔は、ヘッド共振周期（ヘルムホルツ固有振動周期）Ｔｃと一致させることが好ましく、パルス幅Ｔpは、ヘッド共振周期（ヘルムホルツ固有振動周期）ＴＣの自然数分の１とすることが望ましい。ヘッド共振周期とは、インク流路系、インク（音響要素）、圧電素子の寸法、材料、物性値等から定まる振動系全体の固有周期をいう。
【００９１】
（ノズル内部要因の不良検知に好適な異常ノズル検知用波形の例）
異常ノズルを検知する際には、図２で説明した記録用波形とは異なる特別な波形（「異常ノズル検知用波形」という。）を用い、吐出不良を助長・増幅させて、検出感度、精度を向上させる。
【００９２】
ノズル内部要因の異常ノズルを検知するのに好適な異常ノズル検知用波形の例を図３〜図６に示す。
【００９３】
図３は、図２の記録用波形と比較して電位差Ｖｐｐ（電圧波形の最大値と最小値の差）が小さくなっている。記録用波形の電位差よりも１０％以上減少させることが好ましく、１５％〜２５％の範囲で減少させることがより好ましい。
【００９４】
図４は、図２の記録用波形と比較してパルス幅Ｔｐが変更されている。記録用波形のパルス幅に対し、１０％以上増加又は減少させることが好ましく、２０％〜５０％の範囲で増減させることがより好ましい。
【００９５】
インクジェットヘッドは、その流路構造や使用する液体の物性などから、安定して吐出させることができるパルス幅がある。記録用波形のパルス幅はこの安定吐出可能なパルス幅に定められている。一方、異常ノズル検知用波形では、吐出力を弱めるため、パルス幅を変更したものを使用する。
【００９６】
図５は、図２の記録用波形と比較して、パルス波形の傾き（第４信号要素１０ｄの立ち上がりの傾き）が変更されている。記録用波形の傾きに対し、２０％以上傾きを増加又は減少させることが好ましく、５０％〜２００％の範囲で増減させることがより好ましい。
【００９７】
図６は、吐出パルス１２の前に、その吐出力を弱める波形の信号（プレパルス）を印加する例である。ヘッド共振周波数を１／Ｔｃとしたとき、吐出パルス１２の前（Ｔｃ／２）×ｎに、電位差の小さいパルス（このパルスの印加だけではノズルから吐出させることができない程度の弱いパルス）を印加する（ただし、ｎは自然数）。
【００９８】
このプレパルス１４は、基準電位から電位を下げる波形部（第５信号要素１４ａ）と、当該第５信号要素１４ａで下降した電位を維持する第６信号要素１４ｂと、当該第６信号要素１４ｂの電位を基準電位まで上昇させる第７信号要素１４ｃと、を有している。プレパルス１４の印加によって発生する振動波によって、これに続く吐出パルス１２の引き込み（第２信号要素１０ｂによる引き込み動作）が阻害され、当該吐出パルス１２による吐出力が低減される。すなわち、プレパルス１４の印加により、ノズル内のメニスカスは一旦ノズル内に引き込まれ、次に、ノズル外に盛り上がるように押し出される。この振動が残ってさらにもう一度メニスカスが引き込まれ、押し出されるタイミングで、次の吐出パルス１２の引き込み信号要素（１０ｂ）が加わる。このため、プレパルス１４の残存振動の盛り上がり動作に重なる引き込み信号要素（１０ｂ）の引き動作が阻害され、吐出力が弱まる。なお、図３〜図６で説明した構成を適宜組み合わせることもできる。
【００９９】
（ノズル外部要因の不良検知に好適な異常ノズル検知用波形の例）
次に、ノズル外部要因の異常ノズルを検知するのに好適な異常ノズル検知用波形の例を図７〜図１１に示す。
【０１００】
図７は、図２の記録用波形と比較して電位差Ｖｐｐ（電圧波形の最大値と最小値の差）が大きくなっている。記録用波形の電位差よりも１０％以上増加させることが好ましい。
【０１０１】
図８は、吐出パルス２０の引き込み信号要素（符号１０ｂ）前に、圧力室を収縮させ、ノズルからインクを盛り上げる（インクを膨出させる）ための信号要素（符号１０ｅ）とその電位を維持する信号要素１０ｆを加えた例である。
【０１０２】
この信号要素１０ｅ，１０ｆによって、吐出前にインクがノズルから盛り上がり、ノズル外の異物６等にインクが接触し得る。
【０１０３】
図９は、図８の波形に加えて、更に、時間間隔ｎ×Ｔｃで吐出パルス２０を印加するものである。図９の構成によれば、１つ前の吐出パルス２０の印加によって発生する残存振動で、次の吐出前の圧力室収縮用信号要素（１０ｅ）によってノズルからインクを更に盛り上げることができる。振動周期Ｔｃの整数倍のタイミングで押し出し動作を追加することにより、振動を増幅させることができる。
【０１０４】
図１０は、吐出パルス２０の前に、電位差の小さいプレパルス２２を印加するものである。このプレパルス２２は、吐出パルス２０の手前「ｎ×Ｔｃ」のタイミングで印加される。プレパルス２２は、基準電位から電位を上げて圧力室を収縮させる押し込み信号要素（第８信号要素）２２ａと、当該第８信号要素２２ａで上昇させた電位を維持する第９信号要素２２ｂと、当該第９信号要素２２ｂの電位を基準電位まで戻す第１０信号要素２２ｃと、を有している。プレパルス２２単独の印加のみでは、ノズルからインクを吐出させることができない。
【０１０５】
このようなプレパルス２２の印加によって発生する振動波によって、これに続く吐出パルス２０による振動と共振させることにより、すなわち、プレパルスの残存振動により、ノズルからの盛り上がりを増幅させることができる。
【０１０６】
図１１は、吐出パルス２０の前に、単独では正常に吐出されない（例えば、吐出速度が４ｍ／ｓ以下の吐出となる）第１パルス２４を印加し、この第１パルス２４でインクを溢れさせた後、後続の第２パルス（符号２０）で吐出を行うものである。なお、第１パルス２４の電位差Ｖａは第２パルス２０の電位差よりも小さい値に調整される。
【０１０７】
また、ノズルからインクを盛り上げ、かつ吐出速度が描画波形よりも遅い波形を用いる態様も可能である。図７〜図１１で例示した「インクを溢れさせる波形」の電圧を調整し、吐出力を低下させ、かつ盛り上がりを発生させる波形を得ることが可能である。これにより、ノズル内部・外部要因の吐出不良を助長・増幅させて検出することが可能である。
【０１０８】
図３〜図１１で説明したように、描画記録用の駆動波形とは異なる特別の波形（異常ノズル検知用波形）を用いてテストパターン（「テストチャート」ともいう。）を打滴し、このテストチャートの印字結果から異常ノズルの有無を検知する。
【０１０９】
この異常ノズル検知用は、記録用波形に比べて、ノズルにおける異常の具合を増幅することができる。したがって、記録用波形を用いた描画記録時に記録不良が発生する前の段階で早期に異常検出が可能である。また、低解像度検出器での検出が可能であるとともに、高速検出、高感度検出が可能である。
【０１１０】
また、ノズル内部要因とノズル外部要因の両方の故障原因に対応して、複数種類の異常ノズル検知用波形を用い、異常ノズルを検知することにより、それぞれの故障原因による吐出不良を高感度で検出することが可能である。
【０１１１】
更に、目的の画像を描画記録中に、記録媒体の非画像部（余白部分）に異常ノズル検知用波形を用いてテストチャートを形成し、このテストチャートの印字結果から異常ノズル検知を行うことができる。そして、異常ノズルが検知されたときには、当該異常ノズルの使用を止めて残りの正常ノズルのみで良好な画像出力ができるように画像データを修正し、当該修正後の画像データに基づき、目的の画像の印刷を継続することができる。こうして、記録用波形の駆動信号を用いた画像部の描画記録で不具合が発生するまでの間に、早めに異常ノズルを発見してこれに対処し、連続記録（連続印刷）を可能とする。すなわち、画像部の描画について実際に不具合が発生する前に、吐出不良となりそうな異常ノズルを早期に検知して、これを不吐化処理し、その不吐化による影響を残りのノズルで補うように画像データを補正する。このため、連続記録中に発生する不具合に対して、損紙の発生やスループット低下を回避して、印刷を継続することができる。
【０１１２】
＜インクジェット記録装置の構成＞
次に、上記の不吐検出技術を適用したインクジェット記録装置の構成例について説明する。図１２は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図である。このインクジェット記録装置１００は、インク打滴部１０８の圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）に直接的に複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インク及び処理液（ここでは凝集処理液）を用いて、記録媒体１１４上に画像形成を行う２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。
【０１１３】
インクジェット記録装置１００は、主として、記録媒体１１４を供給する給紙部１０２と、記録媒体１１４に対して浸透抑制剤を付与する浸透抑制剤付与部１０４と、記録媒体１１４に処理液を付与する処理液付与部１０６と、記録媒体１１４にインクを打滴するインク打滴部１０８と、記録媒体１１４上に形成された画像を定着させる定着部１１０と、画像が形成された記録媒体１１４を搬送して排出する排紙部１１２を備えて構成される。
【０１１４】
給紙部１０２には、枚葉紙の記録媒体１１４を積載する給紙台１２０が設けられている。給紙台１２０に積載された記録媒体１１４は上から順に１枚ずつフィーダボード１２２に送り出され、渡し胴１２４ａを介して、浸透抑制剤付与部１０４の圧胴（浸透抑制剤ドラム）１２６ａに受け渡される。
【０１１５】
圧胴１２６ａの表面（周面）には、記録媒体１１４の先端を保持する保持爪１１５ａ，１１５ｂ（グリッパ）が形成されている。渡し胴１２４ａから圧胴１２６ａに受け渡された記録媒体１１４は、保持爪１１５ａ，１１５ｂによって先端を保持されながら圧胴１２６ａの表面に密着した状態（即ち、圧胴１２６ａ上に巻きつけられた状態）で圧胴１２６ａの回転方向（図１２において反時計回り方向）に搬送される。後述する他の圧胴１２６ｂ〜１２６ｄについても同様な構成が適用される。また、渡し胴１２４ａの表面（周面）
には、記録媒体１１４の先端を圧胴１２６ａの保持爪１１５ａ，１１５ｂに受け渡す部材１１６が形成されている。後述する他の渡し胴１２４ｂ〜１２４ｄについても同様な構成が適用される。
【０１１６】
〔浸透抑制剤付与部〕
浸透抑制剤付与部１０４には、圧胴１２６ａの回転方向（図１２において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ａの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット１２８、浸透抑制剤吐出ヘッド１３０、及び浸透抑制剤乾燥ユニット１３２がそれぞれ設けられている。
【０１１７】
用紙予熱ユニット１２８及び浸透抑制剤乾燥ユニット１３２には、それぞれ所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥器が設けられる。圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４が、用紙予熱ユニット１２８や浸透抑制剤乾燥ユニット１３２に対向する位置を通過する際、熱風乾燥器によって加熱された空気（熱風）が記録媒体１１４の表面に向かって吹き付けられる構成となっている。
【０１１８】
浸透抑制剤吐出ヘッド１３０は、圧胴１２６ａに保持される記録媒体１１４に対して浸透抑制剤を含有した溶液（以下、単に「浸透抑制剤」ともいう。）を吐出する。本例では、記録媒体１１４の表面に対して浸透抑制剤を付与する手段として、打滴方式を適用したが、これに限定されず、例えば、ローラ塗布方式、スプレー方式、などの各種方式を適用することも可能である。
【０１１９】
浸透抑制剤は、後述する処理液及びインク液に含まれる溶媒（及び親溶媒的な有機溶剤）の記録媒体１１４への浸透を抑制する。浸透抑制剤としては、樹脂粒子を溶液中に分散（または溶解）させたものを用いる。浸透抑制剤の溶液としては、例えば、有機溶剤または水を用いる。浸透抑制剤の有機溶剤としては、メチルエチルケトン、石油類、等が好適に用いられる。
【０１２０】
用紙予熱ユニット１２８は、記録媒体１１４の温度Ｔ１を、浸透抑制剤の樹脂粒子の最低造膜温度Ｔｆ１よりも高くする。温度Ｔ１の調整方法には、圧胴１２６ａの内部に設置したヒータ等の発熱体を用いて記録媒体１１４を下面から加熱する方法、記録媒体１１４の上面に熱風を当てて加熱する方法などがあり、本例では赤外線ヒータ等を用いて記録媒体１１４の上面から加熱する方法を用いている。これらの方法を組み合わせてもよい。
【０１２１】
浸透抑制剤の付与方法には、打滴、スプレー塗布、ローラ塗布等が好適に用いられる。打滴の場合には、後述するインク液の打滴箇所及びその周辺のみに、選択的に浸透抑制剤を付与することができるので、好適である。また、カールが発生し難い記録媒体１１４の場合には、浸透抑制剤の付与を省略してもよい。
【０１２２】
浸透抑制剤付与部１０４に続いて処理液付与部１０６が設けられている。浸透抑制剤付与部１０４の圧胴（浸透抑制剤ドラム）１２６ａと処理液付与部１０６の圧胴（処理液ドラム）１２６ｂとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｂが設けられている。これにより、浸透抑制剤付与部１０４の圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４は、浸透抑制剤が付与された後、渡し胴１２４ｂを介して処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。
【０１２３】
〔処理液付与部〕
処理液付与部１０６には、圧胴１２６ｂの回転方向（図１２において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｂの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット１３４、処理液吐出ヘッド１３６、及び処理液乾燥ユニット１３８がそれぞれ設けられている。
【０１２４】
用紙予熱ユニット１３４は、浸透抑制剤付与部１０４の用紙予熱ユニット１２８と同一構成が適用されるため、ここでは説明を省略する。もちろん、異なる構成が適用されてもよい。
【０１２５】
処理液吐出ヘッド１３６は、圧胴１２６ｂに保持される記録媒体１１４に対して処理液を打滴するものであり、インク打滴部１０８の各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと同一構成が適用される。
【０１２６】
本例で用いられる処理液は、インク打滴部１０８に配置される各インク打滴ヘッド１４０Ｍ、１４０Ｋ、１４０Ｃ、１４０Ｙから記録媒体１１４に向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液である。
【０１２７】
処理液乾燥ユニット１３８には、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥器が設けられており、圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４が処理液乾燥ユニット１３８の熱風乾燥器に対向する位置を通過する際、熱風乾燥器によって加熱された空気（熱風）が記録媒体１１４上の処理液に吹き付けられる構成となっている。
【０１２８】
熱風乾燥器の温度や風量は、圧胴１２６ｂの回転方向上流側に配置される処理液吐出ヘッド１３６により記録媒体１１４上に付与された処理液を乾燥させて、記録媒体１１４の表面上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層（処理液が乾燥した薄膜層）が形成されるような値に設定される。
【０１２９】
ここでいう「固体状または半固溶状の凝集処理剤層」とは、以下に定義する含水率が０〜７０％の範囲のものを言うものとする。
【０１３０】
【数１】
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また、「凝集処理剤」は、固体状又は半固溶状のものだけでなく、それ以外の液体状のものも含む広い概念で用いるものとし、特に、含溶媒率を７０％以上として液体状にした凝集処理剤を「凝集処理液」と称する。
【０１３１】
記録媒体１１４上の処理液（凝集処理剤層）の含溶媒率を変化させたときの色材移動についての評価実験によれば、処理液付与後に、処理液の含溶媒率が７０％以下となるまで処理液を乾燥させたときには色材移動が目立たなくなり、更に５０％以下まで処理液を乾燥させると目視による色材移動の確認ができないほど良好なレベルとなり、画像劣化の防止に有効であることが確認された。
【０１３２】
このように記録媒体１１４上の処理液の含溶媒率が７０％以下（好ましくは５０％以下）となるまで乾燥を行って、記録媒体１１４上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層を形成することにより、色材移動による画像劣化を防止することができる。
【０１３３】
〔インク打滴部〕
処理液付与部１０６に続いてインク打滴部１０８が設けられている。処理液付与部１０６の圧胴（処理液ドラム）１２６ｂとインク打滴部１０８の圧胴１２６ｃとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｃが設けられている。これにより、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４は、処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴１２４ｃを介してインク打滴部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。
【０１３４】
インク打滴部１０８には、圧胴１２６ｃの回転方向（図１２において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置に、ＣＭＹＫの４色のインクにそれぞれ対応したインク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋが並んで設けられており、更に、その下流側に溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂが設けられている。
【０１３５】
各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、上述した処理液吐出ヘッド１３６と同様に、液体を吐出する方式の記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）が適用される。即ち、各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４に向かって吐出する。
【０１３６】
インク貯蔵／装填部（不図示）は、各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋにそれぞれ供給するインクを各々貯蔵するインクタンクを含んで構成される。各インクタンクは所要の流路を介してそれぞれ対応するヘッドと連通されており、各インク打滴ヘッドに対してそれぞれ対応するインクを供給する。インク貯蔵／装填部は、タンク内の液体残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【０１３７】
インク貯蔵／装填部の各インクタンクから各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋにインクが供給され、画像信号に応じて各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋから記録媒体１１４に対してそれぞれ対応する色インクが打滴される。
【０１３８】
各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ圧胴１２６ｃに保持される記録媒体１１４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズル（図１２中不図示）が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図１３参照）。各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋが圧胴１２６ｃの回転方向（記録媒体１１４の搬送方向）と直交する方向に延在するように固定設置される。
【０１３９】
記録媒体１１４の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、圧胴１２６ｃによって記録媒体１１４を一定の速度で搬送し、この搬送方向（副走査方向）について、記録媒体１１４と各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体１１４の画像形成領域に画像を記録することができる。かかるフルライン型（ページワイド）ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。
【０１４０】
本例のインクジェット記録装置１００は、例えば最大菊半サイズの記録媒体（記録用紙）までの記録が可能であり、圧胴（描画ドラム）１２６ｃとして、例えば記録媒体幅７２０ｍｍに対応した直径８１０ｍｍのドラムが用いられる。また、各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋのインク吐出体積は例えば２ｐｌであり、記録密度は主走査方向（記録媒体１１４の幅方向）及び副走査方向（記録媒体１１４の搬送方向）ともに例えば１２００ｄｐｉである。
【０１４１】
また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や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、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）インク、淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。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ヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【０１４２】
また、図には示されていないが、予備吐出や吸引動作などのヘッドメンテナンスは、ヘッドを圧胴１２６ｃ（描画ドラム）の直上の画像記録位置（描画位置）から所定のメンテナンス位置（たとえば、圧胴１２６ｃ軸方向のドラム外の位置）へ退避させた状態で実行するように構成されている。
【０１４３】
溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂは、上述した用紙予熱ユニット１２８、１３４や浸透抑制剤乾燥ユニット１３２、処理液乾燥ユニット１３８と同様に、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥器を含んで構成される。記録媒体１１４の表面上に形成された固体状又は半固溶状の凝集処理剤層上にインク液滴が打滴されると、記録媒体１１４上にはインク凝集体（色材凝集体）が形成されるとともに、色材と分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が形成される。このようにして記録媒体１１４上に残った溶媒成分（液体成分）は、記録媒体１１４のカールだけでなく、画像劣化を招く要因となる。そこで、本例では、各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋからそれぞれ対応する色インクが記録媒体１１４上に打滴された後、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂの熱風乾燥器によって、溶媒成分を蒸発させ、乾燥を行っている。
【０１４４】
インク打滴部１０８に続いて定着部１１０が設けられている。インク打滴部１０８の圧胴（描画ドラム）１２６ｃと定着部１１０の圧胴（定着ドラム）１２６ｄとの間には、これらに対接するように渡し胴１２４ｄが設けられている。これにより、インク打滴部１０８の圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４は、各色インクが付与された後に、渡し胴１２４ｄを介して定着部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。
【０１４５】
〔定着部〕
定着部１１０には、圧胴１２６ｄの回転方向（図１２において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｄの表面に対向する位置に、インク打滴部１０８による印字結果を読み取るインライン検出部１４４、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂがそれぞれ設けられている。
【０１４６】
インライン検出部１４４は、出力画像を読み取る読取手段であり、インク打滴部１０８の印字結果（各インク打滴ヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋの打滴結果）を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能したり、色情報を取得する測色手段として機能する。
【０１４７】
本例では、記録媒体１１４の画像記録領域又は非画像領域（いわゆる余白部）にラインパターンや濃度パターン、或いはこれらの組合せなどによるテストパターンを形成し、インライン検出部１４４によってこのテストパターンを読み取り、その読取結果に基づいて、色情報の取得（測色）や濃度むらの検出、各ノズルについて吐出異常の有無の判定など、インライン検出が行われるように構成されている。
【０１４８】
加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂは、所定の範囲（例えば１００℃〜１８０℃）で温度制御可能なローラであり、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂと圧胴１２６ｄとの間に挟みこまれた記録媒体１１４を加熱加圧しながら、記録媒体１１４上に形成された画像を定着させ
る。加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂの加熱温度は、処理液又はインクに含有されているポリマー微粒子のガラス転移点温度などに応じて設定することが好ましい。
【０１４９】
定着部１１０に続いて排紙部１１２が設けられている。排紙部１１２には、画像が定着された記録媒体１１４を受ける排紙胴１５０と、該記録媒体１１４を積載する排紙台１５２と、排紙胴１５０に設けられたスプロケットと排紙台１５２の上方に設けられたスプロケットとの間に掛け渡され、複数の排紙用グリッパを備えた排紙用チェーン１５４とが設けられている。
【０１５０】
＜ヘッドの構造＞
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド１３０、１３６、１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号２５０によってヘッドを示すものとする。
【０１５１】
図１３(ａ) はヘッド２５０の構造例を示す平面透視図であり、図１３(ｂ) はその一部の拡大図である。また、図１４はヘッド２５０の他の構造例を示す平面透視図、図１５は記録素子単位となる１チャンネル分の液滴吐出素子（１つのノズル２５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図１３中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【０１５２】
図１３に示したように、本例のヘッド２５０は、インク吐出口であるノズル２５１と、各ノズル２５１に対応する圧力室２５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）２５３をマトリクス状に２次元配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１５３】
記録媒体１１４の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録媒体１１４の描画領域の全幅Ｗmに対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図１３(ａ) の構成に代えて、図１４（ａ）に示すように、複数のノズル２５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール２５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体１１４の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成する態様や、図１４（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２５０”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様もある。
【０１５４】
各ノズル２５１に対応して設けられている圧力室２５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図１３(ａ)、(ｂ) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル２５１への
流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）２５４が設けられている。なお、圧力室２５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。図１５に示すように、ヘッド２５０は、ノズル２５１が形成されたノズルプレート２５１Ａと、圧力室２５２や共通流路２５５等の流路が形成された流路板２５２Ｐ等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート２５１Ａは、ヘッド２５０のノズル面（インク吐出面）２５０Ａを構成し、各圧力室２５２にそれぞれ連通する複数のノズル２５１が２次元的に形成されている。
【０１５５】
流路板２５２Ｐは、圧力室２５２の側壁部を構成するとともに、共通流路２５５から圧力室２５２にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口２５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図１５では簡略的に図示しているが、流路板２５２Ｐは一枚又は複数の基板を積層した構造である。
【０１５６】
ノズルプレート２５１Ａ及び流路板２５２Ｐは、シリコンを材料として半導体製造プロ
セスによって所要の形状に加工することが可能である。
【０１５７】
共通流路２５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路２５５を介して各圧力室２５２に供給される。
【０１５８】
圧力室２５２の一部の面（図１５において天面）を構成する振動板２５６には、個別電極２５７を備えたピエゾアクチュエータ２５８が接合されている。本例の振動板２５６は、ピエゾアクチュエータ２５８の下部電極に相当する共通電極２５９として機能するニッケル（Ｎｉ）導電層付きのシリコン（Ｓｉ）から成り、各圧力室２５２に対応して配置されるピエゾアクチュエータ２５８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。また、ステンレス鋼（ＳＵＳ）など、金属（導電性材料）によって共通電極を兼ねる振動板を構成してもよい。
【０１５９】
個別電極２５７に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ２５８が変形して圧力室２５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル２５１からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ２５８が元の状態に戻る際、共通流路２５５から供給口２５４を通って新しいインクが圧力室２５２に再充填される。
【０１６０】
かかる構造を有するインク室ユニット２５３を図１３（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向の隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向については実質的に各ノズル２５１が一定のピッチＰ＝Ｌｓ／tanθで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。
【０１６１】
また、本発明の実施に際してヘッド２５０におけるノズル２５１の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図１３で説明したマトリクス配列に代えて、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ジグザク状（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。
【０１６２】
なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ（圧電素子）に限らず、サーマル方式（ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式）におけるヒータ（加熱素子）や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子（エネルギー発生素子）を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
【０１６３】
＜制御系の説明＞
図１６は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示すブロック図である。図１６に示すように、インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４等を備えている。
【０１６４】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部（画像入力手段）である。通信インターフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースや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することができる。この部分には、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。
【０１６５】
ホストコンピュータ１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４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。
【０１６６】
システムコントローラ１７２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１００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する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インターフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。
【０１６７】
また、システムコントローラ１７２は、インライン検出部１４４から読み込んだテストチャートの読取データから着弾位置誤差のデータや濃度分布を示すデータ（濃度データ）を生成する演算処理を行う着弾誤差測定演算部１７２Ａと、測定された着弾位置誤差の情報や濃度情報から濃度補正係数を算出する濃度補正係数算出部１７２Ｂとを含んで構成される。なお、着弾誤差測定演算部１７２Ａ及び濃度補正係数算出部１７２Ｂの処理機能はＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組み合わせによって実現可能である。
【０１６８】
濃度補正係数算出部１７２Ｂにおいて求められた濃度補正係数のデータは、濃度補正係数記憶部１９０に記憶される。
【０１６９】
ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ（テストチャートを打滴するためのデータ、異常ノズル検知用の波形データ、描画記録用の波形データ、異常ノズル情報などを含む）が格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。また、このＲＯＭ１７５の記憶領域を活用することで、ＲＯＭ１７５を濃度補正係数記憶部１９０として兼用する構成も可能である。
【０１７０】
画像メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１７１】
モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。
【０１７２】
プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、画像メモリ１７４内の画像データ（多値の入力画像のデータ） から打滴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処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ１８４に供給してヘッド２５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。
【０１７３】
すなわち、プリント制御部１８０は、濃度データ生成部１８０Ａと、補正処理部１８０Ｂと、インク吐出データ生成部１８０Ｃと、駆動波形生成部１８０Ｄとを含んで構成され
る。これら各機能ブロック（１８０Ａ〜１８０Ｄ）は、ＡＳＩＣやソフトウエア又は適宜の組み合わせによって実現可能である。
【０１７４】
濃度データ生成部１８０Ａは、入力画像のデータからインク色別の初期の濃度データを生成する信号処理手段であり、濃度変換処理（ＵＣＲ処理や色変換を含む）及び必要な場合には画素数変換処理を行う。
【０１７５】
補正処理部１８０Ｂは、濃度補正係数記憶部１９０に格納されている濃度補正係数を用いて濃度補正の演算を行う処理手段であり、ムラ補正処理を行う。この補正処理部１８０Ｂは後述する第１補正方法及び第２補正方法の各方法による処理を行う。
【０１７６】
インク吐出データ生成部１８０Ｃは、補正処理部１８０Ｂで生成された補正後の画像データ（濃度データ）から２値又は多値のドットデータに変換するハーフトーニング処理手段を含む信号処理手段であり、２値（多値）化処理を行う。ハーフトーン処理の手段としては、誤差拡散法、ディザ法、閾値マトリクス法、濃度パターン法など、各種公知の手段を適用できる。ハーフトーン処理は、一般に、Ｍ値（Ｍ≧３）の階調画像データをＮ値（Ｎ＜Ｍ）の階調画像データに変換する。最も単純な例では、２値（ドットのオン／オフ）のドット画像データに変換するが、ハーフトーン処理において、ドットサイズの種類（例えば、大ドット、中ドット、小ドットなどの３種類）に対応した多値の量子化を行うことも可能である。
【０１７７】
インク吐出データ生成部１８０Ｃで生成されたインク吐出データはヘッドドライバ１８４に与えられ、ヘッド２５０のインク吐出動作が制御される。
【０１７８】
駆動波形生成部１８０Ｄは、ヘッド２５０の各ノズル２５１に対応したアクチュエータ２５８（図１５参照）を駆動するための駆動信号波形を生成する手段であり、該駆動波形生成部１８０Ｄで生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ１８４に供給される。なお、駆動波形生成部１８０Ｄから出力される信号は、デジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。
【０１７９】
駆動波形生成部１８０Ｄは、記録用波形の駆動信号と、異常ノズル検知用波形の駆動信号とを選択的に生成する。各種波形データは予めＲＯＭ１７５に格納され、必要に応じて使用する波形データが選択的に出力される。
【０１８０】
プリント制御部１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１８２に一時的に格納される。なお、図１６において画像バッファメモリ１８２はプリント制御部１８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１８１】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１７０を介して外部から入力され、画像メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの多値の画像データが画像メモリ１７４に記憶される。
【０１８２】
インクジェット記録装置１００では、インク（色材）による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０の濃度データ生成部１８０Ａ、補正処理部１８０Ｂ、インク吐出データ生成部１８０Ｃを経てインク色ごとのドットデータに変換される。
【０１８３】
すなわち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１８２に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド２５０のノズルからインクを吐出するためのＣＭＹＫ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。
【０１８４】
ヘッドドライバ１８４は、プリント制御部１８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド２５０の各ノズル２５１に対応するアクチュエータ２５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１８４にはヘッド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。
【０１８５】
こうして、ヘッドドライバ１８４から出力された駆動信号がヘッド２５０に加えられることによって、該当するノズル２５１からインクが吐出される。記録媒体１１４の搬送速度に同期してヘッド２５０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体１１４上に画像が形成される。
【０１８６】
上記のように、プリント制御部１８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ１８４を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。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。
【０１８７】
インライン検出部１４４は、図１２で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録媒体１１４に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。
【０１８８】
プリント制御部１８０は、必要に応じてインライン検出部１４４から得られる情報に基づいてヘッド２５０に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。
【０１８９】
図中のメンテナンス機構１９４は、インク受け、吸引キャップ、吸引ポンプ、ワイパーブレードなど、ヘッドメンテナンスに必要な部材を含んだものである。
【０１９０】
また、ユーザインターフェースとしての操作部１９６は、オペレータ（ユーザ）が各種入力を行うための入力装置１９７と表示部（ディスプレイ）１９８を含んで構成される。入力装置１９７には、キーボード、マウス、タッチパネル、ボタンなど各種形態を採用し得る。オペレータは、入力装置１９７を操作することにより、印刷条件の入力、画質モードの選択、付属情報の入力・編集、情報の検索などを行うことができ、入力内容や検索結果など等の各種情報は表示部１９８の表示を通じて確認することができる。この表示部１９８はエラメッセージなどの警告を表示する手段としても機能する。
【０１９１】
本実施形態のインクジェット記録装置１００は、複数の画質モードを有しており、ユーザの選択操作により、または、プログラムによる自動選択により、画質モードが設定される。この設定された画質モードで要求される出力画質レベルに応じて、異常ノズルを判断する基準が変更される。要求品質が高いほど、判定基準は厳しい方向に設定される。
【０１９２】
各画質モードの印刷条件並びに異常ノズル判定基準に関する情報はＲＯＭ１７５に格納
されている。
【０１９３】
図１６で説明した着弾誤差測定演算部１７２Ａ、濃度補正係数算出部１７２Ｂ、濃度データ生成部１８０Ａ、補正処理部１８０Ｂが担う処理機能の全て又は一部をホストコンピュータ１８６側に搭載する態様も可能である。
【０１９４】
図１６の駆動波形生成部１８０Ｄが「記録用波形信号生成手段」及び「異常ノズル検知用波形生成手段」に相当する。また、システムコントローラ１７２及びプリント制御部１８０の組合せが「検知用吐出制御手段」、「補正制御手段」及び「記録用吐出制御手段」に相当する。
【０１９５】
＜インライン検出部の構成例＞
図１７は、インライン検出部１４４の構成図である。インライン検出部１４４は、ラインＣＣＤ２７０（「画像読取手段」に相当）と、そのラインＣＣＤ２７０の受光面に画像を結像させるレンズ２７２、光路を折り曲げるミラー２７３とを一体とした読取センサ部２７４が、並列に配置され、記録媒体上の画像を夫々読み取る。ラインＣＣＤ２７０はＲＧＢ３色のカラーフィルタを備えた色別のフォトセル（画素）アレイを有し、ＲＧＢの色分解によりカラー画像の読み取りが可能である。例えば、ＲＧＢ３ライン夫々のフォトセルアレイの隣には、１ライン中の偶数画素と奇数画素の電荷とを夫々、別々に転送するＣＣＤアナログシフトレジスタを備える。
【０１９６】
具体的には、画素ピッチ9.325μｍ、7600画素×ＲＧＢ、素子長（フォトセルの配列方向のセンサ幅）70.87ｍｍのＮＥＣエレクトロニクス株式会社のラインＣＣＤ「μPD8827A」（商品名）を用いることができる。
【０１９７】
ラインＣＣＤ２７０は、フォトセルの配列方向と記録媒体が搬送されるドラムの軸が平行になる配置形態で、固定される。
【０１９８】
レンズ２７２は搬送ドラム（図１２の圧胴１２６ｄ）上に巻かれた記録媒体上の画像を所定の縮小率で結像させる縮小光学系のレンズである。例えば、0.19倍に画像を縮小するレンズを採用した場合、記録媒体上の３７３ｍｍ幅がラインＣＣＤ２７０上に結像される。このとき、記録媒体上の読み取り解像度は５１８ｄｐｉとなる。
【０１９９】
図１７のようにラインＣＣＤ２７０と、レンズ２７２、ミラー２７３とを一体とした読取センサ部２７４を搬送ドラムの軸と平行に移動調整可能とし、２つの読取センサ部２７４の位置を調整して、夫々の読取センサ部２７４が読み取る画像が僅かに重なる配置とする。また、図６には示されていないが、検出のための照明手段として、例えば、キセノン蛍光ランプがブラケット２７５の裏面、記録媒体側に配置され、定期的に白色基準板が画像と照明の間に挿入され、白基準を測定する。その状態でランプを消灯して、黒基準レベルを測定する。
【０２００】
ラインＣＣＤ２７０の読み取り幅（一度に検査できる範囲）は、記録媒体における画像記録領域の幅との関係で多様な設計が可能である。レンズ性能と解像度の観点から、例えば、ラインＣＣＤ２７０の読み取り幅は、画像記録領域の幅（検査対象となり得る最大の幅）の１／２程度としている。
【０２０１】
ラインＣＣＤ２７０によって得られた画像データは、Ａ／Ｄコンバータ等によってデジタルデータに変換され一時的なメモリへ格納された後、システムコントローラ１７２を介して処理され、画像メモリ１７４へ格納される。
【０２０２】
＜オンライン吐出不良検知用パターンの形成例＞
図１８は、印刷中に異常ノズルを早期に検知するための検知用パターン（テストチャート）の形成例である。ここでは、記録媒体１１４における画像形成領域３０２の外側の余白部分（「非画像領域」）３０４に検知用パターン３１０を形成している。図１８において縦方向の下向きが記録媒体搬送方向である。記録媒体１１４の搬送方向について用紙先端側の余白部分３０４に検知用パターン３１０を形成したが、用紙後端部の余白部分に検知用パターンを形成することもできる。
【０２０３】
画像形成領域３０２は、目的の画像を描画する領域である。画像形成領域３０２に目的の画像を描画記録した後は、裁断線３０６に沿って裁断され、周囲の非画像部を除去して当該画像形成領域３０２の画像部が製品印刷物として残される。
【０２０４】
検知用パターン３１０としては、例えば、ヘッド内の各ノズルについて独立した副走査方向ラインを形成できる、いわゆる「１オンｎオフ」タイプのラインパターンが形成される。
【０２０５】
１つのノズルから連続的に液滴を吐出しつつ、記録媒体１１４を搬送することにより、記録媒体１１４上には当該ノズルからの着弾インクによるドットが副走査方向にライン状に並んだドット列（ライン）が形成されるが、高記録密度のラインヘッドの場合、全てのノズルから同時に打滴すると隣接ノズルによるドット同士が部分的に重なり合うため、ノズル毎のラインを判別できなくなる。各ノズルで形成されるラインを個別に判別できるようにするため、同時吐出するノズル間の間隔を、少なくとも１ノズル、好ましくは３ノズル以上、あけてライン群を形成する。
【０２０６】
本例では、１つのラインヘッドにおいて、実質的に主走査方向に沿って１列に並ぶノズル列（正射影によって得られる実質的なノズル列）を構成するノズルについて、その主走査方向の端から順番にノズル番号を付与したとき、ノズル番号を２以上の整数「Ａ」で除算したときの剰余数「Ｂ」（Ｂ＝０，１・・Ａ−１）によって同時吐出するノズル群をグループ分けし、ＡＮ＋０、ＡＮ＋１、・・・ＡＮ＋Ｂのノズル番号のグループごとに打滴タイミングを変えて、それぞれ各ノズルからの連続打滴によるライン群を形成する（ただし、Ｎは０以上の整数）。
【０２０７】
これにより、各ラインブロック内で隣接ライン同士が重なり合わず、全ノズルについてそれぞれ独立したラインを形成できる。ＣＭＹＫの各インク色に対応するヘッドについて、同じような検知パターンが形成される。
【０２０８】
ただし、記録媒体１１４における非画像部３０４の領域には制限があるため、１枚の記録媒体１１４における非画像部３０４に全ヘッド全ノズル分のラインパターン（テストチャート）を形成できないことがある。このような場合は、複数枚の記録媒体１１４に分けてテストチャートが形成される。例えば、１枚の記録媒体１１４における非画像部３０４に形成できるテストチャートが全ノズルの１／８であるとすると、８枚の記録媒体１１４に分けて全ノズルの打滴結果をチェックすることになる。
【０２０９】
また、異常ノズル検知用波形として、ノズル内部要因の増幅に適した波形と、ノズル外部要因の増幅に適した波形の２種類の波形を用いる場合には、更に２倍の１６枚の記録媒体で全ヘッド全ノズルの要因別チェックが可能となる。そして、全ヘッドの全ノズルについて異常の有無を確認し、発見された異常ノズルに対する補正処理が行われるまでの間も画像部についての描画記録は継続することができる。
【０２１０】
ただし、全ノズルの確認が一巡するまでに多くの枚数を要することになるため、ノズル内部要因の増幅に適した波形、又は、ノズル外部要因の増幅に適した波形のいずれか１種類の波形のみを用いる構成も可能である。また、ノズル内部要因の増幅に適した波形による検知とノズル外部要因の増幅に適した波形による検知の実施頻度を異ならせる構成も可能である。
【０２１１】
＜ムラ補正シーケンスのフローチャート（例１）＞
図１９は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置におけるムラ補正のシーケンスを示すフローチャートである。本例のムラ補正は、印刷ジョブによる連続印刷の開始前に、装置内のセンサ（インライン検出部１４４）によってテストチャートを測定して補正データを取得する事前補正の工程（ステップＳ１１）と、連続印刷中にインライン検出部１４４でテストチャートを測定することで、連続印刷を実施しながら（印刷を中断することなく）、適応的に補正を行うオンライン補正の工程（ステップＳ２０〜Ｓ３８）とを組み合わせたものとなっている。
【０２１２】
事前補正の工程（ステップＳ１１）では、事前ムラ補正の処理と並行して事前吐出不良検知の処理が行われる。
【０２１３】
図２０に事前補正処理のフローチャートを示す。図２０に示すように、事前補正処理では、まず、記録媒体（用紙）の画像部に描画用駆動波形を用いてオンライン吐出不良検知用ムラ補正パターンを描画する（ステップＳ１０１）。このオンライン吐出不良検知用ムラ補正パターンには、各ノズルの着弾位置ばらつき（着弾誤差）の測定に適したラインパターン、不吐ノズルの位置を特定するのに適したラインパターン、濃度ムラなどの測定に適した濃度パターンなどを含んでよい。１枚の記録媒体にこれらテストパターンを組み合わせて印字してもよいし、各テストパターンの要素を複数枚の記録媒体に分けて印字してもよい。
【０２１４】
こうして出力されたムラ補正パターンの印字結果を装置内のインライン検出部１４４を利用して読み取り、濃度データや、各ノズルの着弾位置誤差を示す着弾誤差データ、不吐出ノズルの位置を特定した不吐出ノズルデータなど、画像補正等の処理に必要な各種データを生成する（ステップＳ１０２）。
【０２１５】
このムラ補正パターンの測定結果を利用して、インクジェット記録装置１００は、所定の補正方法を適用してムラ補正を行う（ステップＳ１０３）。ここでは、補正方法として、後述する第１補正方法又は第２補正方法のうち、いずれか１種類の補正方法を適用する。
【０２１６】
また、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で示した事前ムラ補正と並行して、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９に示す事前吐出不良検知が行われる。すなわち、用紙先端部若しくは画像部に、異常ノズル検知用波形でオンライン吐出不良検知用パターン（テストチャート）を形成し（ステップＳ１０４）、これをインライン検出部１４４により測定する（ステップＳ１０５）。なお、異常ノズル検知用波形は、１種類又は複数種類の波形が用いられる。ノズル内部・外部の異常原因に対応できる波形又は複数種類の波形を用いることが好ましい。
【０２１７】
この測定結果から吐出不良ノズルを検知し（ステップＳ１０６）、特定した吐出不良ノズルを不吐出化処理する（ステップＳ１０７）。つまり、描画時の打滴に使用しないものとする。また、ヘッド中の不吐出ノズルの情報（不吐出ノズルデータ）を生成し（ステップＳ１０８）、これをメモリ等の記憶手段に保存する。
【０２１８】
そして、これら不吐出ノズルに対応したムラ補正の処理を行う（ステップＳ１０９）。このときのムラ補正の方法は、ステップＳ１０３で採用する補正方法と同じ方法を採用することが可能である。また、ステップＳ１０３とは異なる補正方法を採用してもよい。
【０２１９】
上記のような事前補正の工程（ステップＳ１０１〜１０９）によって取得された補正係数のデータ、並びに不吐出ノズルデータ、着弾誤差データは、インクジェット記録装置１００内の記憶手段（好ましくは、不揮発性記憶手段、例えば、ＲＯＭ１７５）に格納される。
【０２２０】
なお、図２０で説明した事前補正を実施するタイミングは特に限定されないが、例えば、数日に１回の頻度で、装置起ち上げ時などに行われる。
【０２２１】
（第１補正方法について）
第１補正方法として、例えば、特開２００６−３４７１６４号公報に開示された公知の補正手段を用いることができる。この方法は、着弾誤差による濃度ムラを是正することができる。同公報には、次の構成からなる画像記録装置（１）〜（８）が開示されている。
【０２２２】
（１）複数の記録素子を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッド及び被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記記録ヘッドと前記被記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記記録素子の記録特性を示す情報を取得する特性情報取得手段と、前記複数の記録素子のうち、その記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを補正する補正対象記録素子を決定する決定手段と、前記複数の記録素子のうち、出力濃度の補正に用いるＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）の補正記録素子を設定する補正範囲設定手段と、前記補正対象記録素子の記録特性に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて前記Ｎ個の補正記録素子の濃度補正係数を決定する補正係数決定手段と、前記補正係数決定手段で決定された濃度補正係数を用いて出力濃度を補正する演算を行う補正処理手段と、前記補正処理手段による補正結果に基づいて前記記録素子の駆動を制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【０２２３】
（２）前記補正条件は、濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの周波数原点（ｆ＝０）における微分係数が略０となる条件であることを特徴とする（１）に記載の画像記録装置。
【０２２４】
（３）前記補正条件は、空間周波数の直流成分の保存条件と、Ｎ−１次までの微分係数が略０となる条件より得られるＮ本の連立方程式で表されることを特徴とする（２）記載の画像記録装置。
【０２２５】
（４）前記記録特性は、記録位置誤差であることを特徴とする（１）乃至（３）の何れか１項に記載の画像記録装置。
【０２２６】
（５）前記記録素子の位置を特定するインデックスをｉとし、記録素子ｉの記録位置をｘiとするとき、記録素子ｉの濃度補正係数ｄiは、次式
【０２２７】
【数２】
0005649395.tif 000003
を用いて決定されることを特徴とする（４）記載の画像記録装置。
【０２２８】
（６）前記記録素子の印字モデルを記憶する記憶手段を備え、
前記補正係数決定手段は、前記印字モデルに基づいて前記補正係数を決定することを特徴とする（１）又は（２）記載の画像記録装置。
【０２２９】
（７）前記記録素子の記録状態に基づいて前記印字モデルを変更する変更手段を備えることを特徴とする（６）記載の画像記録装置。
【０２３０】
（８）前記印字モデルは半球モデルであることを特徴とする（６）又は（７）記載の画像記録装置。
【０２３１】
記録画像における濃度の不均一性（濃度ムラ）は、空間周波数特性（パワースペクトル）での強度で表すことができ、濃度ムラの視認性はパワースペクトルの低周波成分で評価できる。例えば、濃度補正データを用いた補正後のパワースペクトルの周波数原点（ｆ＝０）における微分係数が略０となる条件を用いて濃度補正係数を決めることで、周波数原点でのパワースペクトルの強度が最小となり、原点付近（すなわち、低周波領域）のパワースペクトルを小さく抑えることができる。これにより、精度のよいムラ補正を実現できる。
【０２３２】
特開２００６−３４７１６４号公報に開示された補正方法を用い、補正対象ノズル及びその周辺の補正範囲に含まれるノズルに対応する濃度補正係数を求める。ノズルの記録特性（着弾誤差など）に起因する濃度ムラを算出し、同濃度ムラの空間周波数特性を表すパワースペクトルの低周波成分を低減する補正条件に基づいて濃度補正データを算出する。当該濃度補正データを用いて、印刷用の入力画像データに対して画像データの補正を行う。
【０２３３】
この画像データの補正処理は、ハーフトーニング処理（２値又は多値のドットデータに変換する処理）の手前段階の連続階調画像データに対して実施することが好ましい。
【０２３４】
（第２補正方法について）
第２補正方法としては、特願２００８−２５４８０９号の明細書に提案された補正方法を適用できる。第２補正方法では、不吐出ノズルを特定し、不吐出ノズル以外の周囲ノズルによって、その不吐出ノズルの濃度を補うように画像データを補正する補正係数を算出する。特願２００８−２５４８０９号の明細書では、次の構成（［１］，［２］）を提案している。
【０２３５】
［１］所定の方向に配置された複数の記録素子を備えた記録ヘッドによって記録された濃度測定用テストチャートの画像を読み取って、各記録素子の記録濃度を示す濃度情報を取得する手段であって、前記記録素子の配列に沿う方向の読み取り解像度が前記記録素子の記録解像度よりも小さい濃度情報取得手段と、前記記録素子の不吐出の有無を示す不吐出情報を取得する不吐出情報取得手段と、前記不吐出取得手段によって取得した不吐出情報に基づいて、前記濃度情報取得手段によって取得した濃度情報を修正する濃度情報修正手段と、前記修正された濃度情報から濃度ムラ補正情報を算出する濃度ムラ補正情報算出手段と、前記不吐出情報に基づいて不吐出を補正する不吐出補正情報を算出する不吐出補正情報算出手段と、前記濃度ムラ補正情報と前記不吐出補正情報とを合算し画像データ補正情報を算出する画像データ補正情報算出手段と、を備える画像処理装置。
【０２３６】
［２］前記濃度情報修正手段は、前記不吐出情報に基づいて不吐出の記録素子を特定し、該不吐出の記録素子に対応する濃度情報を修正前の濃度情報よりも高く修正する、［１］記載の画像処理装置。
【０２３７】
なお、具体的な方法については、後述の図１９〜図２７で説明する。
【０２３８】
図１９のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１１において事前補正の処理を行い、補正に必要なデータを取得後、適宜のタイミングで多数枚の連続印刷を行う印刷ＪＯＢが開始される（ステップＳ２０）。印刷開始後は、第２補正方法に準じた補正方法によるオンライン補正が行われる。すなわち、印刷が開始されると、用紙先端部の非画像部に、異常ノズル検知用波形でオンライン吐出不良検知用パターン（テストチャート）を形成し（ステップＳ２２）、画像部については通常の描画用駆動波形の駆動信号によって目的の画像が描画記録される（ステップＳ２４）。
【０２３９】
図２１は、オンライン吐出不良検知用テストチャートの例を示す平面図である。図２１に示すように、このテストチャートＣ１は、インク打滴ヘッド２５０を用いてｙ方向（副走査方向）に略平行な線状のパターン２００をｘ方向（主走査方向）に所定の間隔で印字したものである。ここで、パターン２００のｘ方向の間隔ｄは、インライン検出部１４４の解像度に応じて設定される。例えば、インク打滴ヘッド２５０のｘ方向の実質的なノズル密度Ｎを１２００ｎｐｉ、インライン検出部１４４のｘ方向の読み取り解像度Ｒを４００ｄｐｉとした場合、パターン２００のｘ方向の間隔ｄは、ｄ≧１／Ｒ＝１／４００［インチ］となる。
【０２４０】
不吐出検出用テストチャートＣ１を作成する場合、具体的には、ｘ方向にｎ（≧３（＝Ｎ÷Ｒ＝１２００÷４００））ノズルおきにインクを吐出させて１行分のパターン２００Ｌを印字する。次に、インクを吐出させるノズルをｘ方向に１つずらしてｎノズルおきに印字する。これをｎ回繰り返すことにより、すべてのノズルからの液体吐出によるパターン２００が印字される。これにより、すべてのノズルに対して、インライン検出部１４４の解像度で不吐出ノズルであるかどうかを判定することが可能なテストチャートＣ１を作成することができる。
【０２４１】
テストチャートＣ１及び画像部の描画記録が完了した記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｄ及び圧胴１２６ｄ等の搬送手段によって搬送され、インライン検出部１４４によってオンライン吐出不良検知用パターンの印字結果が読み取られる（ステップＳ２６）。この読み取り情報を基に、吐出不良の有無が判定される（ステップＳ２８）。
【０２４２】
異常ノズルの判断基準に関する情報は、予めＲＯＭ１７５等に記憶されており、画質モードに応じた判定基準値が設定される。例えば、飛翔曲がりによる着弾誤差の許容値や、ライン幅の許容値（吐出量の許容値）、濃度値など、１つ又は複数の評価項目に関する基準値が規定される。この基準値に従い異常ノズルの有無が判断され、異常ノズルが特定される。
【０２４３】
ステップＳ２８において、吐出不良（不吐出や飛翔曲がり）のノズルが存在しなければ、ステップＳ２２に戻り、目的画像の印刷を継続しながら上記処理（ステップＳ２２〜Ｓ２８）を繰り返す。
【０２４４】
その一方、ステップＳ２８において、吐出不良のノズルが存在しているときは、当該異常ノズルの位置を特定し、この異常ノズルを画像部の描画時に使用しない不吐出ノズルとして取り扱うべく、不吐出ノズルを示す不吐出ノズルデータを更新する（ステップＳ３０）。そして、次の記録媒体１１４の非画像部に、上記吐出不良に対応したムラ補正パターンを作成する（ステップＳ３２）。このムラ補正パターンは、上記特定された異常ノズルからの打滴を禁止して（吐出を止めて）、残りの正常ノズルのみで濃度測定用のパターンを印字したものである。
【０２４５】
非画像部においてムラ補正パターンを描画した場合の当該記録媒体１１４の画像部についての描画記録は、ステップＳ２８で異常ノズルとして検出されたノズルも使用して（吐出させ）、かつ、通常の記録用波形の駆動信号を用いて行われる（ステップＳ３２）。つまり、１枚前の印刷時と同じ条件で描画が続けられる。
【０２４６】
図２２は、濃度測定用テストチャート（ムラ補正パターン）の例を示す平面図である。図２２に示すように、濃度測定用テストチャートＣ２は、ｘ方向に濃度が一定で、ｙ方向に濃度が段階的に変化する濃度パターンを印字したものである。この濃度測定用テストチャートＣ２の画像をインライン検出部１４４によって読み取ることにより、インライン検出部１４４のノズル列方向の画素位置（測定濃度位置）に対応する濃度データを得ることができる。なお、記録媒体１１４の余白領域の制約から、複数枚の記録媒体１１４に分けてテストチャートＣ２を形成してもよい。
【０２４７】
ムラ補正パターン（テストチャートＣ２）及び画像部の描画記録が完了した記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｄ及び圧胴１２６ｄ等の搬送手段によって搬送され、インライン検出部１４４によって、当該テストチャートＣ２の印字結果が読み取られる（図１９のステップＳ３６）。この読み取り情報からデータが得られ、主走査方向の濃度分布を表す濃度データが得られる。
【０２４８】
そして、この測定結果を基に画像データが補正される（ステップＳ３８）。
【０２４９】
図２３は、ステップＳ３８における画像データの補正処理のフローチャートである。
【０２５０】
濃度測定用チャートの濃度を測定した結果から、ノズル列方向（主走査方向；ｘ方向という。）の濃度分布を示す濃度データを取得する（ステップＳ１１６）。次に、不吐出ノズルデータに基づいてノズル列方向の濃度データを修正する（ステップＳ１１８）。
【０２５１】
図２４は、図２３のステップＳ１１８の濃度データの修正処理の詳細を説明するための図である。
【０２５２】
まず、不吐出ノズルとして特定されたノズルに対して、ｘ方向に隣り合うノズル対して不吐出濃度補正値（ｍ１）を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、不吐出濃度補正値（ｍ１）は、予め実験的に定められてインクジェット記録装置１００に保持された値であり、ｍ１≧１（一例でｍ１＝１．４〜１．６）である。なお、不吐出ノズルの両隣のノズル以外のノズルに対するｍ１の値は１．０である。そして、図２４のｍ１’に示すように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）又は移動平均演算により不吐出濃度補正値の値がｘ方向に平滑化（スムージング）される（ステップＳ１８２）。
【０２５３】
次に、ノズル位置（ノズル番号）に対応する不吐出納所補正値ｍ１’がインライン検出部１４４の画素位置（測定濃度位置）ごとの測定濃度修正値ｍ１”に変換される（ステップＳ１８４）。図２４に示す例では、説明の便宜上、ヘッド２５０のｘ方向のノズル密度１２００ｎｐｉ、インライン検出部１４４のｘ方向の読み取り解像度４００ｄｐｉとした。この場合、不吐出濃度補正値（ｍ１’）を３（＝１２００÷４００）ノズル単位で平均化することにより、測定濃度修正値が得られる。
【０２５４】
次に、ステップＳ１８４において求めた測定濃度修正値ｍ”により、下記の（式１）に従って、濃度データ（測定濃度値）を修正する（ステップＳ１８６）。
【０２５５】
（修正された測定濃度値）＝（測定濃度値）×（測定濃度修正値）    …（式１）
図２４に示す例では、測定濃度修正値は、不吐出ノズルを含む測定濃度位置及びその近傍の測定濃度位置では１．０より大きい値に設定され、当該測定濃度位置における測定濃度値は修正により高くなるようになっている。
【０２５６】
次に、図２３のステップＳ１２０に進み、ステップＳ１１８において修正された、インライン検出部１４４の測定濃度位置ごとの濃度データに基づいて、濃度ムラ補正値（シェーディングムラ補正値）を算出する（ステップＳ１２０）。
【０２５７】
図２５は、図２３のステップＳ１２０の濃度ムラ補正値の算出処理の詳細を説明するための図である。
【０２５８】
図２５に示すように、まず、インライン検出部１４４の画素位置（測定濃度位置）とノズル位置との対応関係を示す解像度変換曲線に従って、ステップＳ１１８において修正された測定濃度位置ごとの測定濃度値がノズル位置ごとの濃度データに変換される（ステップＳ２００）。
【０２５９】
次に、ステップＳ２００により得られたノズル位置ごとの濃度データＤ１と目標濃度値Ｄ０との差分が算出される（ステップＳ２０２）。
【０２６０】
次に、画素値と濃度値との対応関係を示す画素値−濃度値曲線に従って、ステップＳ２０２において算出された濃度値の差分が画素値の差分に変換される（ステップＳ２０４）。この画素値の差分は、ノズル位置ごとの濃度ムラ補正値として画像バッファメモリ１８２に記憶される（ステップＳ２０６）。
【０２６１】
次に、図２３のステップＳ１２２に進み、不吐出ノズルデータを用いて、濃度ムラ補正値を不吐出補正値で補正する（ステップＳ１２２）。即ち、図２６に示すように、不吐出ノズルの両隣のノズルに不吐出補正値（ｍ２）が設定される。ここで、不吐出補正値（ｍ２）は、予め実験的に定められてインクジェット記録装置１００に保持された値であり、ｍ２≧１．０（一例でｍ２＝１．４〜１．６）である。なお、不吐出ノズルの両隣のノズル以外のノズルに対するｍ２の値は１．０である。そして、下記の（式２）により濃度ムラ補正値が補正される。なお、下記の（式２）では、濃度ムラ補正値に不吐出補正値を乗算しているが、加算するようにしてもよい。
【０２６２】
（修正された濃度ムラ補正値）＝（濃度ムラ補正値）×（不吐出補正値）…（式２）
次に、濃度ムラ補正値を用いて、入力された画像データを補正して出力用画像データを生成する（図２３のステップＳ１２４）。こうして得られた補正後の出力画像データに基づいて、次の描画プロセスで記録媒体上に画像が描画される。
【０２６３】
すなわち、図１９のステップＳ３８後は、ステップＳ４０において、印刷ジョブが完了
したか否かを判定し、未完了であれば、ステップＳ２２に戻って、次の記録媒体１１４への描画を行う。ステップＳ３８で画像データを補正した後の画像部の描画に際しては、先の吐出不良検知において異常ノズルと認定されたノズルは使用せずに（不吐化して）、他の正常ノズルのみで記録が行われる。
【０２６４】
こうして、印刷ジョブが完了するまで上記の処理（ステップＳ２２〜Ｓ４０）が繰り返される。ステップＳ４０にて印刷ジョブの完了が確認されたら、印刷を終了する（ステップＳ４２）。
【０２６５】
上述のとおり、連続印刷中に、画像部の描画記録を実施しながら、非画像部においてテストチャートの形成と当該テストチャートの読み取りを行い、その読み取り結果からオンライン補正が行われる。
【０２６６】
本実施形態によれば、不吐出ノズルの存在に起因する濃度ムラの補正を行う際に、濃度測定用テストチャートの読み取りに使用するインライン検出部１４４の解像度によらず、正確な濃度補正を行うことができる。また、インライン検出部１４４の解像度を低くすることができるので、濃度ムラ補正に関するデータ量を減らして処理を軽くすることができる。また、インライン検出部１４４として低解像度で安価なものを用いることができるので、装置のコストを下げることができる。
【０２６７】
［他の補正方法］
次に、他の補正方法について説明する。なお、以下の説明において、図１９〜図２６で説明した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【０２６８】
図２７は、図２３のステップＳ１１８の濃度データの補正処理の詳細を示す図である。
【０２６９】
図２７に示すように、本実施形態では、濃度データの補正を行う際に、まず、解像度変換曲線に基づいて、不吐出ノズルデータの不吐出ノズルの位置を、インライン検出部１４４の測定濃度位置に変換する（ステップＳ１８０）。
【０２７０】
次に、図１９のステップＳ３０において更新取得した不吐出ノズルデータに基づいて、インライン検出部１４４の測定濃度位置における不吐出ノズルの本数が求められ、不吐出発生本数テーブルＴ１に格納される（ステップＳ１８２）。図２７に示す例では、ヘッド２５０のｘ方向のノズル密度１２００ｎｐｉ、インライン検出部１４４のｘ方向の読み取り解像度４００ｄｐｉとしているため、不吐出発生本数テーブルＴ１の各測定濃度位置における不吐出発生本数データとして０から３の値が保存される。
【０２７１】
次に、不吐出発生本数データに基づいて、ノズル列方向の濃度データが下記の（式３）により修正される（ステップＳ１８４、Ｓ１８６）。
【０２７２】
（修正された測定濃度値）＝（測定濃度値）×（測定濃度修正値）    …（式３）
ここで、測定濃度修正値は、実験的に決められたパラメータであり、インクジェット記録装置１００のＲＯＭ１７５に予め格納されている。図２５に示す例では、測定濃度位置における不吐出ノズル数が多いほど、また、測定濃度値が大きいほど、測定濃度修正値が大きくなっている。即ち、ステップＳ１８６では、当該位置における不吐出ノズル数が多いほど、また、測定濃度値が大きいほど、当該位置における修正後の測定濃度値（濃度データ）が大きくなるように修正される。
【０２７３】
本実施形態によれば、図２３〜図２６で説明した実施形態と同様、不吐出ノズルの存在に起因する濃度ムラの補正を行う際に、濃度測定用テストチャートの読み取りに使用する
インライン検出部１４４の解像度によらず、正確な濃度補正を行うことができる。
【０２７４】
［異常ノズルが多く検出された場合の対処］
図１９のステップＳ２８〜Ｓ３０で説明した工程において、異常ノズルとして検知されたノズル数が所定の規定値を超えた場合には、使用者（ユーザ）に対して警告を行うことが好ましい。例えば、表示部１９８に警告メッセージを表示し、ヘッドメンテナンスの必要性等についてユーザに注意を喚起する。
【０２７５】
或いは、上記の警告に代えて、又はこれと併せて、自動的にヘッドメンテナンスを実行する制御を行う態様も好ましい。この場合は、ヘッドをメンテナンス位置に移動する必要があるため、印刷を中断し、メンテナンス部において、加圧パージ、インク吸引、空吐出、ノズル面のワイピングなどのメンテナンス動作が実施される。
【０２７６】
＜ムラ補正シーケンスのフローチャートの例２＞
図２８は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置におけるムラ補正のシーケンスの第２例を示すフローチャートである。図２８中、図１９で説明したフローチャートと同一又は類似の工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【０２７７】
図２８に示したムラ補正シーケンスは、図１９におけるインライン検出部を利用した事前補正に代えて、オフラインで事前補正を行うものとなっている。すなわち、図２８に示すムラ補正は、印刷ジョブによる連続印刷の開始前に、オフラインでテストチャートを測定して補正データを取得する事前補正（オフライン補正）の工程（ステップＳ１２〜Ｓ１６）と、連続印刷中に装置内のセンサ（インライン検出部１４４）でテストチャートを測定することで、連続印刷を実施しながら（印刷を中断することなく）、適応的に補正を行うオンライン補正の工程（ステップＳ２０〜Ｓ４０）とを組み合わせたものとなっている。
【０２７８】
図２８に示すように、まず、オフライン測定用のテストチャートを出力し（ステップＳ１２）、その印刷結果をオフラインスキャナ（不図示）によって詳細に測定する（ステップＳ１４）。ここでいうテストチャートには、各ノズルの着弾位置ばらつき（着弾誤差）の測定に適したラインパターン、不吐ノズルの位置を特定するのに適したラインパターン、濃度ムラなどの測定に適した濃度パターンなどが含まれる。オフライン測定の場合は、記録媒体１１４の記録面全体（画像形成領域及び非画像領域）にテストパターンを形成することができる。
【０２７９】
１枚の記録媒体にこれらテストパターンを組み合わせて印字してもよいし、各テストパターンの要素を複数枚の記録媒体に分けて印字してもよい。こうして出力されたテストチャートの印字結果をフラットベットスキャナなどの画像読取装置を利用して読み取り、各ノズルの着弾位置誤差を示す着弾誤差データや、不吐出ノズルの位置を特定した不吐出ノズルデータなど、画像補正等の処理に必要な各種データを生成する。なお、オフラインスキャナは、装置内のインライン検出部１４４よりも高解像度（高分解能）のものを使用することが望ましい。
【０２８０】
こうして得られた各種データは、通信インターフェースや外部記憶媒体（リムーバブルメディア）等を介して、インクジェット記録装置１００に入力される。
【０２８１】
このオフライン測定結果を利用して、インクジェット記録装置１００では、既述した着弾誤差による濃度ムラを是正する第１補正方法と、不吐出ノズルによる濃度ムラを是正する第２補正方法との２種類の補正方法を適用する。
【０２８２】
こうして第１補正方法、第２補正方法の各方法で算出された補正係数のデータ、並びに不吐出ノズルデータ、着弾誤差データは、インクジェット記録装置１００内の記憶手段（好ましくは、不揮発性記憶手段、例えば、ＲＯＭ１７５）に格納される。
【０２８３】
なお、オフラインの測定を実施するタイミングは特に限定されないが、例えば、数日に１回の頻度で、装置起ち上げ時などに行われる。また、オフライン測定用のテストチャートを形成する際には、記録用波形の駆動信号を用いることが可能であるし、異常ノズル検知用波形の駆動信号を用いても良く、両方の波形を用いて詳細に測定を行うことも可能である。ただし、着弾位置誤差を測定するためのテストチャートについては、記録用波形の駆動信号を用いることが好ましい。
【０２８４】
図２８のフローチャートにおけるステップＳ２０以降の工程（ステップＳ２０〜Ｓ４２）は図１９と同様であるため説明を省略する。
【０２８５】
＜ヘッド毎の駆動波形信号の微調整について＞
ＣＭＹＫの各ヘッド（又は、ヘッドモジュール）は、個々の特性により、それぞれ同じ駆動信号を与えた場合でも吐出される滴量や吐出速度が異なる場合がある。このため、ヘッド毎（又はヘッドモジュール毎）に波形の微調整を行う態様も好ましい。
【０２８６】
例えば、異常ノズル検知用波形をヘッド毎に補正するための補正パラメータをＲＯＭ１７５等に格納しておき、この補正パラメータを用いて各ヘッドに印加する駆動信号の波形を補正して良い。また、この補正パラメータを描画（記録）波形用の補正パラメータとして共通に用いて良い。
【０２８７】
具体的な方法の例として、予め装置出荷時などに描画用（記録用）波形でテストパターンを描画し、画像の濃度（もしくはドット径）の測定結果から、各ヘッドの補正パラメータ（例えば、波形の電圧倍率）を決定しておく。この補正パラメータの情報は、ＲＯＭ１７５などに記憶され、吐出駆動時の波形補正に利用される。また、当該補正パラメータは異常ノズル検知用波形の補正にも適用される。
【０２８８】
＜異常ノズル検知用波形の他の例について＞
図２９及び図３０に異常ノズル検知用波形の他の例を示した。図２９及び図３０はそれぞれ１ドット（１画素）を記録するための印字周期（１周期分）の波形を表している。なお、複数の印字周期を用いて、同様の波形を作成することも可能である。
【０２８９】
図２９及び図３０に示した異常ノズル検知用波形は、ノズル外部要因の異常ノズルを検知するのに好適な波形であるが、ノズル内部要因の異常ノズルについても当該波形によって検知することが可能である。
【０２９０】
図２９に例示した異常ノズル検知用波形は、インク吐出前にノズルからインクを溢れさせる（インクの盛り上がり量を大きくする）波形として、波形吐出パルス２０の前に、吐出しないパルス２６（以下「非吐出パルス」という。）を２つ以上連続して印加する波形が追加されたものとなっている。
【０２９１】
図２９における非吐出パルス２６は、基準電位から電位を下げる信号要素２６ａ（圧力室を膨張させる部分）と、当該信号要素２６ａで下降した電位を維持する信号要素２６ｂと、当該信号要素２６ｂの電位を基準電位まで上昇させる信号要素２６ｃ（圧力室を収縮させる部分）と、を有している。連続する非吐出パルス２６は、ヘッド共振周期Ｔｃで繰り返されるものとする。
【０２９２】
更に、連続した非吐出パルス２６と吐出パルス２０の間隔（パルス周期）Ｔｄは、リフィルによって盛り上がったインク（メニスカス）がノズル内部に引き込まれる時間を考慮し、ヘッド共振周期Ｔｃよりも長いことが好ましい。図２９の例ではＴｄ＝２×Ｔｃとした。
【０２９３】
図２９のように連続した非吐出パルス２６の印加によって、ノズルからのインクの溢れを発生させることが可能である。２つ以上の非吐出パルスを連続的に印加する構成を、便宜上「連射」と表現すると、連射によってメニスカスを繰り返し振動させることで、太い液柱のままメニスカスを崩壊させる（ノズルの外側にインクを溢れ出させる）ことができる。つまり、連射によるメニスカスの振動によってメニスカス全体を盛り上げるようにノズルからのインクの溢れが発生する。ノズル外側の撥水膜が一部劣化していた場合、通常よりも溢れ量が大きくなり、該当するノズルでの吐出状態が異常となる。
【０２９４】
図１１で説明した例と同様に、図２９の非吐出パルス２６の電位差Ｖｂは、吐出パルス２０の電位差よりも小さい値に調整される。図１１の場合、１パルス（単独パルス）では吐出速度がほぼ０となるようなパルス２４を印加することで目的の効果を得ている。しかし、図１１の構成では、当該波形が使用される同一ヘッドモジュール内でのノズル径のばらつきや、圧電素子のばらつきが大きいと、当該波形の第１パルス２４の印加によって液滴が吐出されてしまうなど、吐出素子のばらつきを許容できないことも想定される。
【０２９５】
これに対し、図２９のように連続した非吐出パルス２６の印加によって、ノズルからのインクの溢れを発生させる構成によれば、メニスカスの振動を徐々に増大させ、自然とメニスカスを崩壊させることができる。
【０２９６】
図２９の非吐出パルス２６の電位差Ｖｂは、図１１の第１パルス２４の電位差Ｖａよりも小さい電位差に設定することができるため、図１１の例と比較して、図２９の例はノズル径のばらつき等のヘッド製造ばらつきをある程度許容できるという利点がある。なお、図２９では４つの非吐出パルス２６が連続的に印加される例を示したが、連続する非吐出パルス２６の形状やパルス数は図２９の例に限定されない。
【０２９７】
図３０は、他の異常ノズル検知用波形の例である。図２９に示した異常ノズル検知用波形に代えて、図３０のような波形を適用してもよい。図３０に例示した異常ノズル検知用波形は、吐出パルス２０の直前に印加される非吐出パルス２７の圧力室を収縮させる部分（信号要素２７ｃ）の電位差Ｖｄが、圧力室を膨張させる部分（信号要素２７ａ）の電位差Ｖｂよりも大きいものとなっている。
【０２９８】
図３０のような波形を用いることで、図２９と比較して、ノズルからのインクの溢れ量を一層増大させることができる。なお、吐出パルス直前に印加される非吐出パルスの圧力室収縮部分の電位差を、圧力室膨張部分の電位差よりも大きくすることで溢れ量を増大させるという構成は、連射以外のときにも有効である。例えば、図１１の第１パルス２４について、図３０の非吐出パルス２７と同様の構成を採用してもよい。
【０２９９】
また、図２９及び図３０で例示した連射によってノズルからインクを盛り上げ、かつ吐出速度が描画波形よりも遅い波形を用いる態様も可能である。
【０３００】
＜事前補正処理の他のフローチャート＞
図３１は、インクジェット記録装置１００に適用される事前補正処理の他の例を示すフローチャートである。図３１で説明する事前補正処理は、図１９のステップＳ１１や、図２８のステップＳ１２〜Ｓ１６で説明した事前補正処理の部分に、これらに代えて適用可能である。
【０３０１】
インクジェット記録装置１００によって印刷を始めるときに、まず、事前補正の処理として、図３１のステップＳ３１２に示すように、異常ノズル検知波形を用いてテストチャート（吐出不良ノズルを検知するためのテストチャート）の印字を行う。このテストチャート印字工程では、図７〜図１１、図２８、図２９で例示したような異常ノズル検知波形（特に、ノズル外部要因の検知に好適な異常ノズル検知用波形）を用いることが好ましい。
【０３０２】
ステップＳ３１２によって出力されたテストチャートを光学式読取装置（ここでは、オフラインスキャナを用いるものとする）によって読み取り、その取込画像データを解析して吐出不良ノズルを検知する（ステップＳ３２４）。
【０３０３】
ステップＳ３２４で異常（吐出不良）と判断された吐出不良ノズルについては、既に吐出不良（不吐出を含む）の状態であるか、或いは、印字中に不良吐出になる可能性が高いノズルであることから、印刷ＪＯＢの実行時には、これらノズルを印字に使用しないように不吐出化させる（マスクする）ことになる。そのため、ステップＳ３２４による吐出不良ノズルの検知結果から、印刷時に使用しないノズルの情報（DATA325）が作成される。
この不吐出化処理の対象とするノズルの情報（すなわち、マスクするノズル位置の情報）を以下、「検知マスク」（DATA325）と言う。
【０３０４】
ステップＳ３１２によるテストチャート（第１のテストチャート）の印字に続いて、標準波形（記録用波形）を用いて、第２のテストチャート（吐出不良ノズルを検知するためのテストチャート）の印字を行う（ステップＳ３１４）。ステップＳ３１４におけるテストチャートの印字では、通常の描画で使用する記録用波形が用いられる。
【０３０５】
ステップＳ３１４によって出力されたテストチャートを光学式読取装置（ここでは、オフラインスキャナを用いるものとする）によって読み取り、その取込画像データを解析して吐出不良ノズルを検知する（ステップＳ３３６）。
【０３０６】
ステップＳ３３６で異常（吐出不良）と判断された吐出不良ノズルについても、印刷ＪＯＢの実行時には、これらノズルを印字に使用しないように不吐出化させることになる。したがって、ステップＳ３３６による吐出不良ノズルの検知結果から、印刷時に使用しないノズルの情報（DATA337）が作成される。この不吐出化処理の対象とするノズルの情報（すなわち、マスクするノズル位置の情報）を以下、「標準波形検知マスク」（DATA337）と言う。
【０３０７】
異常ノズル検知用波形を用いたテストチャートの測定から取得された検知マスク（DATA325）には、概ね標準波形検知マスク（DATA337）の情報が包含されていると考えられる。ただし、ステップＳ３１２の前やステップＳ３１２とステップＳ３１４の間に実施される図示せぬメンテナンス動作（例えば、ノズル面のワイピング、予備吐出、若しくはこれらの組合せなど）の効果のばらつきなどにより、検知されるノズルが増減する場合がある。
【０３０８】
そのため、図３１の実施形態では、検知マスク（DATA325）と標準波形検知マスク（DATA337）の論理和（ＯＲ、オア）をとった複合マスク（DATA340）が作成され、この複合マスク（DATA340）を用いて不吐出補正（ムラ補正）などの画像処理が行われる（ステップＳ３５０）。例えば、複合マスク（DATA340）を用いて不吐出補正のための補正係数が決定され、印刷用の入力画像データについて、その補正係数が適用され、不吐出ノズル（マスクしたノズル）による描画不良を他の近傍ノズルの描画によって補償して不吐出ノズルに起因する描画不良の視認性を低減させるような印刷用データが生成される。この補正後の印刷用データにしたがって印刷ＪＯＢが実行される（図１９、図２８のステップＳ２０以降参照）。
【０３０９】
このように、図３１に示した処理が適用されるインクジェット記録装置は、通常の印刷時における描画記録で利用する標準波形と、異常ノズル検知のためのテストパターン（チャート）印字時など特定の領域若しくはタイミングでのみ使用する異常ノズル検知用波形を組み合わせて、異常ノズルの情報を取得し、印刷ＪＯＢの実行中に不良吐出になる可能性が高いノズルの使用を制限し（不吐出化処理し）、それに併せて、出力画像の補正を行うものである。
【０３１０】
なお、図３１のフローでは、ステップＳ３１２において、異常ノズル検知用波形を１種類だけ用いているが、複数種類の異常ノズル検知用波形を用いて、それぞれ同様のテストパターンを形成し、対応するマスク情報（吐出不良ノズル情報）を取得して、これらから複合マスクを形成してもよい。すなわち、図３１の事前補正の処理において、異常ノズルを検知するための波形には、通常描画で使用する波形（標準波形）の他に、少なくとも１つの異常ノズル検知用波形が用いられる。
【０３１１】
上記説明では、ステップＳ３１２、Ｓ３１４で出力された各テストパターンを、オフライン作業で読み取る例を説明したが、図１２の符号１４４で説明したインライン検出部を利用して、インラインで読み取る構成も可能である。
【０３１２】
この場合、図３１の一点鎖線で囲まれた各工程の処理手段が印刷機（インクジェット記録装置）に搭載され、ステップＳ３１２からＳ３５０の全処理が印刷機の制御シーケンスの中に組み込まれる。
【０３１３】
＜他の装置への応用例＞
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。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、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得るインクジェットシステムにも広く適用できる。
【符号の説明】
【０３１４】
１…ノズル、２…インク、３…メニスカス、４…気泡、５，６…異物、１０…記録用波形、１２，２０…吐出パルス、１４，２２…プレパルス、２６，２７…非吐出パルス、１００…インクジェット記録装置、１２６ｃ，１２６ｄ…圧胴（搬送手段）、１４４…インライン検出部、１４０Ｃ，１４０Ｍ，１４０Ｙ，１４０Ｋ…インク打滴ヘッド（インクジェットヘッド）、１７２…システムコントローラ、１７５…ＲＯＭ、１８０…プリント制御部、１９６…操作部、２５１…ノズル、２５２…圧力室、２５８…アクチュエータ、３０２…画像形成領域、３０４…非画像領域
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図１８】
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【図２２】
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