(57)【要約】【課題】簡単な構成で精度良く、且つ高速に記録不良を検出できる記録不良検出装置、その記録不良方法とプログラム、及び画像記録装置を提供する。【解決手段】記録不良検出装置１は、画像データに基づいてノズルからインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する。照明部３は、記録処理後の記録媒体の表面へ照明光を照射する。撮像部２は、照明光が照射されている記録媒体の表面を、レンズを介して撮像し検出画像を出力する。搬送部４は、記録媒体の表面と撮像部２とが対向している位置関係を維持しながら当該記録媒体を搬送する。記録不良判定部６は、画像データと検出画像との比較結果に基づいて記録不良の発生の有無を判定する。ここで、照明部３は、照明光の照射によって、レンズのシェーディング特性に起因する検出画像における輝度分布の不均一性を補償する照度分布を記録媒体の表面へ与える。【選択図】      図１
2008062449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出装置であって、
前記記録処理がされた後の前記記録媒体の表面へ照明光を照射する照明部と、
前記照明部によって前記照明光が照射されている前記記録媒体の表面を、レンズを介して撮像し検出画像を出力する撮像部と、
前記記録媒体の表面と前記撮像部とが対向している位置関係を維持しながら当該記録媒体を搬送する搬送部と、
前記画像データと前記検出画像との比較結果に基づいて、前記記録不良の発生の有無を判定する記録不良判定部と、を少なくとも備え、
前記照明部は、前記照明光の照射によって、前記レンズのシェーディング特性に起因する前記検出画像における輝度分布の不均一性を補償する照度分布を前記記録媒体の表面へ与える、ことを特徴とする記録不良検出装置。
【請求項２】
前記照明部は、前記記録媒体の表面に対して平行に配設されて直線状に発光する光源を２つ有し、
前記２つの光源は、前記撮像部による前記記録媒体の表面上の撮像領域を挟む位置に、互いに平行に、且つ、前記搬送部による当該記録媒体の搬送方向に直交する方向に対しては傾斜して配設されている、ことを特徴とする請求項１に記載の記録不良検出装置。
【請求項３】
前記照明部は、前記記録媒体の表面と直交する平面に対して平行に配設されて直線状に発光する光源を２つ有し、
前記２つの光源は、前記撮像部による前記記録媒体の表面上の撮像領域を挟む位置に、前記搬送部による当該記録媒体の搬送方向に直交する方向に対し互いに逆向きに傾斜して配設されている、ことを特徴とする請求項１に記載の記録不良検出装置。
【請求項４】
前記記録不良判定部を有する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記記録不良判定部を、当該制御部の演算処理装置が実行するプログラムとして、当該制御部が少なくとも備えた記憶部に記憶する、ことを特徴とする請求項１に記載の記録不良検出装置。
【請求項５】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出方法であって、
前記記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得し、
前記画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求め、
前記処理画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求め、
前記第一分布と前記第二分布との比較を行い、
前記比較の結果に基づいて前記記録不良を検出する、ことを特徴とする記録不良検出方法。
【請求項６】
前記第二分布を、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置のうち前記第一分布で示されているドットの位置の分布に含まれるものの分布とすることを特徴とする請求項５に記載の記録不良検出方法。
【請求項７】
前記第一分布に基づいて、前記画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に記録されることとなるドットの数をノズル毎に求めて第一のドット数とし、
前記第二分布に基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの数をノズル毎に求めて第二のドット数とし、
前記第一のドット数と前記第二のドット数との比の値をノズル毎に算出し、
前記比の値に基づいて前記記録不良を検出する、ことを特徴とする請求項５に記載の記録不良検出方法。
【請求項８】
前記画像データを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると吐出することとなるインクの吐出回数をノズル毎に求めておき、
前記記録不良の検出は、前記吐出回数が所定の範囲に含まれるときに行われる、ことを特徴とする請求項７に記載の記録不良検出方法。
【請求項９】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出方法であって、
前記記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得し、
前記画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求め、
前記第一分布内のドットに対応する画素データの輝度値を前記画像データから求め、
前記第一分布内のドットについて求めた前記輝度値の総和をノズル毎に求めて第一の輝度値の総和とし、
前記処理画像データに基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求め、
前記第二分布内のドットに対応する画素データの輝度値を前記処理画像データから求め、
前記第二分布内のドットについて求めた前記輝度値の総和をノズル毎に求めて第二の輝度値の総和とし、
前記第一の輝度値の総和と前記第二の輝度値の総和との比の値をノズル毎に算出し、
前記比の値に基づいて前記記録不良を検出する、ことを特徴とする記録不良検出方法。
【請求項１０】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良の検出を演算処理装置に行わせるためのプログラムであって、
前記記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得する処理画像データ取得処理と、
前記画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求める第一分布取得処理と、
前記処理画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求める第二分布取得処理と、
前記第一分布と前記第二分布とを比較する比較処理と、
前記比較の結果に基づいて前記記録不良を検出する検出処理と、を前記演算処理装置に行わせることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
前記第二分布取得処理は、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置のうち前記第一分布で示されているドットの位置の分布に含まれるものの分布を前記第二分布として、前記演算処理装置に求めさせる、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記第一分布に基づいて、前記画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に形成されることとなるドットの数をノズル毎に求めて第一のドット数とする第一ドット数取得処理と、
前記第二分布に基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に形成されたドットの数をノズル毎に求めて第二のドット数とする第二ドット数取得処理と、
前記第一のドット数と前記第二のドット数との比の値をノズル毎に算出する算出処理と、を前記演算処理装置に更に行わせ、
前記検出処理は、前記比の値に基づいて前記記録不良を検出する、ことを特徴とする請求項１０に記載のプログラム。
【請求項１３】
前記画像データを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると吐出することとなるインクの吐出回数をノズル毎に求める吐出回数取得処理を前記演算処理装置に更に行わせ、
前記検出処理は、前記吐出回数が所定の範囲に含まれるときに行われる、ことを特徴とする請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１４】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良の検出を演算処理装置に行わせるためのプログラムであって、
前記記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得する処理画像データ取得処理と、
前記画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って前記記録処理が行われると前記記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求める第一分布取得処理と、
前記第一分布内のドットに対応する画素データの輝度値を前記画像データから求める第一分布対応輝度値取得処理と、
前記第一分布内のドットについて求めた前記輝度値の総和をノズル毎に求めて第一の輝度値の総和する第一輝度値総和取得処理と、
前記処理画像データに基づいて、前記記録処理によって前記記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求める第二分布取得処理と、
前記第二分布内のドットに対応する画素データの輝度値を前記処理画像データから求める第二分布対応輝度値取得処理と、
前記第二分布内のドットについて求めた前記輝度値の総和をノズル毎に求めて第二の輝度値の総和とする第二輝度値総和取得処理と、
前記第一の輝度値の総和と前記第二の輝度値の総和との比の値をノズル毎に算出する算出処理と、
前記比の値に基づいて前記記録不良を検出する検出処理と、を前記演算処理装置に行わせることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行う画像記録装置であって、
前記記録処理がされた後の前記記録媒体の表面へ照明光を照射する照明部と、
前記照明部によって前記照明光が照射されている前記記録媒体の表面を、レンズを介して撮像し検出画像を出力する撮像部と、
前記記録媒体の表面と前記撮像部とが対向している位置関係を維持しながら当該記録媒体を搬送する搬送部と、
前記記録媒体に前記記録処理を行ったときの記録不良の発生の有無を、前記画像データと前記検出画像との比較結果に基づいて判定する記録不良判定部と、を少なくとも備え、
前記照明部は、前記照明光の照射によって、前記レンズのシェーディング特性に起因する前記検出画像における輝度分布の不均一性を補償する照度分布を前記記録媒体の表面へ与える、ことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１６】
前記照明部は、前記記録媒体の表面に対して平行に配設されて直線状に発光する光源を２つ有し、
前記２つの光源は、前記撮像部による前記記録媒体の表面上の撮像領域を挟む位置に、互いに平行に、且つ、前記搬送部による当該記録媒体の搬送方向に直交する方向に対しては傾斜して配設されている、ことを特徴とする請求項１５に記載の画像記録装置。
【請求項１７】
前記照明部は、前記記録媒体の表面と直交する平面に対して平行に配設されて直線状に発光する光源を２つ有し、
前記２つの光源は、前記撮像部による前記記録媒体の表面上の撮像領域を挟む位置に、前記搬送部による当該記録媒体の搬送方向に直交する方向に対し互いに逆向きに傾斜して配設されている、ことを特徴とする請求項１５に記載の画像記録装置。
【請求項１８】
前記記録不良判定部を有する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記記録不良判定部を、当該制御部の演算処理装置が実行するプログラムとして、当該制御部が少なくとも備えた記憶部に記憶する、ことを特徴とする請求項１５に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙やフイルム等の記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録技術に関するものであり、特に、画像記録装置の記録ヘッドに設けられているノズルに起因する記録不良の検出を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の紙やフイルム等の記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録装置において、数十〜数百ｍ／ｍｉｎの高速度で記録媒体を搬送しながら、ページ毎に内容の異なる画像を記録するものがある。このような高速度の画像記録では、上位装置から送られてくる画像データと記録後の画像とが一致しているかどうかの検証を、人間の目視により行うことは不可能である。そこで、このような画像記録装置では、記録された画像を電子的に読み取り、この画像と上位装置からの画像データで表現されている画像とを画素毎に比較することで記録不良を検出する技術が用いられている。
【０００３】
このような技術に関し、例えば特許文献１には、印刷用紙ごとに異なるデータを高速に印刷するプリンタ装置において、印刷内容のチェックを適切に行うことを目的とした発明が開示されている。この発明は、プリンタ装置に入力されたイメージデータと、このプリンタ装置により印刷された内容を読み取ったイメージデータとをテンプレートマッチングし、両者の差異が所定値以上である場合には印刷不良と判定するものである。
【０００４】
また、特許文献２は、印字の都度異なる文字が印字される可変文字の印字不良の検証を容易に行えるようにすることを目的とした発明が開示されている。この発明は、まず、帯状の用紙上にインクジェットプリンタにて印字される可変文字をカメラで撮影する。そして、撮影された画像データと、インクジェットプリンタに入力されたビットマップデータとを照合することによって、用紙上に印字された文字の良、不良を検証するものである。
【特許文献１】特開平９−１３６４１１号公報
【特許文献２】特開平１０−３１８７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した各特許文献に開示されている発明では、どちらも、プリンタ装置に入力された印刷イメージデータと記録媒体に印刷された内容を読み取った検査イメージデータとで画素単位でのマッチング処理を行う必要がある。このため、マッチング処理のための処理負荷が大きく、また処理回路の構成も複雑なものとなることから、結果、装置の製造コストを上昇させてしまうという間題がある。
【０００６】
また、前述した技術を実施する場合に、記録媒体に記録された画像を適切に読み取るために、例えば蛍光管などの、直線上で均一な光量分布が得られるライン照明が、レンズ及びラインＣＣＤ（電荷撮像素子）と共に用いられることがある。しかしながら、このようなライン照明を使用しても、ＣＣＤの受光面の端部では、レンズのシェーディング特性によって光量が低下するためにＳ／Ｎ特性が不均一になってしまう。このため、読み取った画像の品質にムラが発生するという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で精度良く、且つ高速に記録不良を検出する記録不良検出装置、記録不良検出方法、そのためのプログラム、及び画像記録装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明の態様のひとつである記録不良検出装置は、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出装置であって、記録処理がされた後の記録媒体の表面へ照明光を照射する照明部と、照明部によって照明光が照射されている記録媒体の表面を、レンズを介して撮像し検出画像を出力する撮像部と、記録媒体の表面と撮像部とが対向している位置関係を維持しながら当該記録媒体を搬送する搬送部と、画像データと検出画像との比較結果に基づいて、記録不良の発生の有無を判定する記録不良判定部と、を少なくとも備え、照明部は、照明光の照射によって、レンズのシェーディング特性に起因する検出画像における輝度分布の不均一性を補償する照度分布を記録媒体の表面へ与える、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の態様のひとつである記録不良検出方法は、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出方法であって、記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得し、画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って記録処理が行われると記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求め、処理画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、記録処理によって記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求め、第一分布と第二分布との比較を行い、比較の結果に基づいて記録不良を検出する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の更なる別の態様のひとつである記録不良検出方法は、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良を検出する記録不良検出方法であって、記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得し、画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って記録処理が行われると記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求め、第一分布内のドットに対応する画素データの輝度値を画像データから求め、第一分布内のドットについて求めた輝度値の総和をノズル毎に求めて第一の輝度値の総和とし、処理画像データに基づいて、記録処理によって記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求め、第二分布内のドットに対応する画素データの輝度値を処理画像データから求め、第二分布内のドットについて求めた輝度値の総和をノズル毎に求めて第二の輝度値の総和とし、第一の輝度値の総和と第二の輝度値の総和との比の値をノズル毎に算出し、比の値に基づいて記録不良を検出する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるプログラムは、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良の検出を演算処理装置に行わせるためのプログラムであって、記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得する処理画像データ取得処理と、画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って記録処理が行われると記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求める第一分布取得処理と、処理画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、記録処理によって記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求める第二分布取得処理と、第一分布と第二分布とを比較する比較処理と、比較の結果に基づいて記録不良を検出する検出処理と、を演算処理装置に行わせることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の更なる別の態様のひとつであるプログラムは、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良の検出を演算処理装置に行わせるためのプログラムであって、記録処理が行われた記録媒体から当該記録媒体に記録されている処理画像データを取得する処理画像データ取得処理と、画像データにおける少なくとも１ライン分のデータを画素毎に二値化した結果に基づいて、当該画像データに従って記録処理が行われると記録媒体に記録されることとなるドットの位置の分布である第一分布を求める第一分布取得処理と、第一分布内のドットに対応する画素データの輝度値を画像データから求める第一分布対応輝度値取得処理と、第一分布内のドットについて求めた輝度値の総和をノズル毎に求めて第一の輝度値の総和する第一輝度値総和取得処理と、処理画像データに基づいて、記録処理によって記録媒体に記録されたドットの位置の分布である第二分布を求める第二分布取得処理と、第二分布内のドットに対応する画素データの輝度値を処理画像データから求める第二分布対応輝度値取得処理と、第二分布内のドットについて求めた輝度値の総和をノズル毎に求めて第二の輝度値の総和とする第二輝度値総和取得処理と、第一の輝度値の総和と第二の輝度値の総和との比の値をノズル毎に算出する算出処理と、比の値に基づいて記録不良を検出する検出処理と、を演算処理装置に行わせることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の更なる別の態様のひとつである画像記録装置は、複数のノズルが形成されているノズル列における各ノズルより、画像データに基づいてインクを吐出させて記録媒体に記録処理を行う画像記録装置であって、記録処理がされた後の記録媒体の表面へ照明光を照射する照明部と、照明部によって照明光が照射されている記録媒体の表面を、レンズを介して撮像し検出画像を出力する撮像部と、記録媒体の表面と撮像部とが対向している位置関係を維持しながら当該記録媒体を搬送する搬送部と、記録媒体に記録処理を行ったときの記録不良の発生の有無を、画像データと検出画像との比較結果に基づいて判定する記録不良判定部と、を少なくとも備え、照明部は、照明光の照射によって、レンズのシェーディング特性に起因する検出画像における輝度分布の不均一性を補償する照度分布を記録媒体の表面へ与える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で精度良く、且つ高速に記録不良を検出する記録不良検出装置、その記録不良検出方法とプログラム、及び画像記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、この搬送方向に直交する方向を主走査方向と定義する。
【００１６】
まず、本発明を実施する記録不良検出装置の第一実施形態について説明する。
図１は、本第一実施形態に係る記録不良検出装置の概念的なブロック構成を示している。また、図２は、本第一実施形態に係る記録不良検出装置の各構成要素の配置を示している。
【００１７】
本実施形態に係る記録不良検出装置１は、記録する元情報を送信する上位装置７から送られてくる画像データに基づいて紙やフイルム等の記録媒体にインクを定着させることで画像を記録する処理を行った際の記録不良を検出するものである。この記録不良検出装置１は、撮像部２と、照明部３と、搬送部４と、制御部５と、記録不良ノズル判定部６と、を少なくとも備えて構成されている。
【００１８】
撮像部２は、前述した記録処理がなされた記録媒体の表面の画像を撮像し、得られた画像（検出画像）をディジタルデータへ変換するものである。
照明部３は、前述した記録処理がなされた記録媒体の表面へ可視域の光を照射して撮像のための二次光源面を形成する。
【００１９】
搬送部４は、前述した記録処理がなされた記録媒体を、撮像部２及び照明部３の有効視野範囲内へ移動させる。
制御部５は、撮像部２、照明部３、及び搬送部４に対する記録媒体の撮像のためのタイミング制御処理や、上位装置７からの画像データの取得処理及び撮像部２からの画像データとの比較のための前処理や、撮像部２からの画像データの取得処理等を統括的に行う。また、制御部５は、記録媒体に対する記録処理を行った際の記録不良の有無を判定する記録不良ノズル判定部６としての制御処理も行う。なお、制御部５は、制御機能及び演算機能を有しているＭＰＵ（演算処理装置）や制御プログラムを格納しているＲＯＭ等の記憶部からなる処理回路と、装置の制御に関する設定値等を保存しておく図示しない不揮発性メモリとを有している。制御部５は、所定の制御プログラムをＭＰＵが記憶部から読み出して実行することによって前述した各種の制御処理を実現する。
【００２０】
次に、図２を参照しながら記録不良検出装置１の各構成要素の説明を続ける。
搬送部４は、搬送ローラ対４ａを回転駆動することによって記録媒体８が副走査方向に移動するように配置されており、記録媒体８の表面と撮像部２とが対向した位置関係を維持しながら記録媒体８を搬送する。そして、搬送部４は、記録処理がされた記録媒体８を撮像部２及び照明部３の有効視野範囲内に移動させる。
【００２１】
照明部３は、撮像部２内のラインセンサ２ａの受光エリアが投影される記録媒体８上の視野を包含するように照射範囲が配置されており、記録媒体８上を直線状に照射する。照明部３には、光量分布が直線状に均一で長い範囲を照明する光源として、直線状に発光する光源が備えられている。このような光源としては、例えば蛍光管を用いることができるが、直線状に並べられたＬＥＤ（発光ダイオード）を用いてもよく、ＬＥＤを用いると装置の小型化が可能になる。なお、記録媒体８の搬送速度を速めるために高速で撮像する必要がある場合には、より大光量の照明が必要となる。この場合には、例えばメタルハライドランプを光源として照明光を光ファイバにより照明部３へと導き、この照明光を記録媒体８へ直線状に照射させる構成を照明部３に採用することもできる。
【００２２】
撮像部２には、ＣＣＤ（電荷撮像素子）を用いたラインセンサ２ａとレンズ２ｂとが内蔵されている。ここで、ラインセンサ２ａの画素の配列は、その配列が記録媒体８の表面内に投影されたときの方向が主走査方向となるように配置されている。従って、ラインセンサ２ａは、搬送部４によって搬送される記録媒体８の表面に記録された二次元画像を連続的に読み取ることができる。また、記録媒体８、レンズ２ｂ、及びラインセンサ２ａの相互間の距離を設定することで、画素配列のピッチと光学倍率とに応じた所望の解像度が得られる。
【００２３】
なお、撮像部２は、その光軸の方向が記録媒体８の表面に対して垂直となるように配置され、照明部３の照射軸３ｂ（図２参照）は、副走査方向と記録媒体８の表面に対して垂直な方向とから成る平面内において記録媒体８の表面に対し例えば４５度となるように配置される。このような配置により、照明光の記録媒体８の表面での正反射光の撮像部２への入射が回避されるので、撮像部２はコントラストの良好な画像を撮像できるようになる。
【００２４】
制御部５及び記録不良ノズル判定部６は、搬送部４、撮像部２、及び照明部３と物理的に離れた位置に配置することができる。上位装置７からの画像データは、制御部５で取得され、撮像部２から出力される画像データとの比較が制御部５で行われる。
【００２５】
記録不良検出装置１は以上のように構成されている。記録不良検出装置１は、上位装置７からの画像データに基づいて記録媒体８に記録された画像をラインセンサ２ａで連続的に読み取り、得られた画像データと上位装置７からの画像データとの比較処理を行う。そして、この比較処理の結果に基づき、記録不良検出装置１は、インク詰まりやノズルの動作不良などによってインクが適切に吐出しなくなる記録不良の検出や、インクが記録媒体８上の目標位置に到達しない着弾不良の検出を行う。
【００２６】
次に、照明部３の詳細について説明する。
図３Ａ及び図３Ｂは、撮像部２と照明部３との配置の関係の第一の例を示している。ここで、図３Ａは、記録媒体８の表面に垂直な方向（主走査方向及び副走査方向のどちらに対しても垂直な方向）から見た図であり、図３Ｂは、図３Ａに示されている矢印Ａの方向から見た図である。
【００２７】
図３Ａ及び図３Ｂにおいて、読み取り範囲１１は、撮像部２による記録媒体８の表面上の撮像領域を示している。
光源対３ａは、直線状に発光する２つの光源である。記録媒体８の表面に垂直な方向から見ると、光源対３ａは、読み取り範囲１１を挟んでお互いの位置関係が平行に保たれてはいるが、主走査方向に対してはθだけ回転させて配置されている。ここで、記録媒体８の表面に対して垂直な方向から見たときの読み取り範囲１１の端部と光源対３ａの片方（当該端部と近い方）との距離は、Ｌに設定されている。
【００２８】
このように、直線状に発光する光源対３ａを、記録媒体８の表面の上方で当該表面に対して平行に保持しながら、読み取り範囲１１を挟む位置に、互いに平行に、且つ、主走査方向に対しては傾斜して配設する理由について説明する。
【００２９】
まず図４Ａについて説明する。同図は、読み取り範囲１１における照度分布を示している。この照度分布は、撮像部２及び照明部３を図３Ａ及び図３Ｂに示したような関係で配置して記録媒体８に照明光を照射したときのものである。
【００３０】
図４Ａにおいて、横軸は読み取り範囲１１における主走査方向の位置（読み取り範囲１１の一方の端部からの距離）を示しており、縦軸はその位置における照度を示している。この図からわかるように、読み取り範囲１１における照度分布は、中央部では低照度になり、中央部から両端部へ向かって徐々に高照度になっている。
【００３１】
次に図４Ｂについて説明する。同図は、撮像部２のレンズ２ｂに起因してラインセンサ２ａの受光面で生じるシェーディング特性を示している。
図４Ｂにおいて、横軸はラインセンサ２ａの受光面の位置（直線状を呈している受光面の一方の端部からの距離）を示しており、縦軸はその位置に到来する光量を示している。この図から分かるように、レンズ２ｂに起因するシェーディング特性により、ラインセンサ２ａの受光面に到来する光量は、中央部で最高になり、中央部から両端部へ向かって徐々に減少する。つまり、この特性は、図４Ａに示した読み取り範囲１１における照度分布とは逆の傾向を呈している。
【００３２】
次に図４Ｃについて説明する。同図は、撮像部２及び照明部３を図３Ａ及び図３Ｂに示したような関係で配置して記録媒体８に照明光を照射した場合におけるラインセンサ２ａの受光面での照明光の強度分布を示している。
【００３３】
図４Ｃにおいて、横軸はラインセンサ２ａの受光面の位置（直線状を呈している受光面の一方の端部からの距離）を示しており、縦軸はその位置における照明光の強度を示している。同図から分かるように、この場合では、ラインセンサ２ａの受光面の位置での照明光の強度はフラットな特性となっている。
【００３４】
一般的にレンズのシェーディング特性は、ほぼｃｏｓθの４乗に比例する（但し、θは半画角）。そこで、読み取り範囲１１での画角に対する照度分布を１／（ｃｏｓθ）4 としておけば、ラインセンサ２ａの受光面での照明光の強度分布は理論上フラットとなる。撮像部２及び照明部３を図３Ａ及び図３Ｂに示したような関係で配置して記録媒体８に照明光を照射すると、まさにこのような照度分布を読み取り範囲１１に与えることができる。
【００３５】
このようにして撮像部２での撮像画像におけるレンズ２ｂのシェーディング特性に起因する輝度分布の不均一性を補償すると、読み取り位置によらずＳ／Ｎの分布が均一な画像データが撮像部２で得られる。すると、記録不良検出の精度が読み取り位置によらず一定になるという効果が得られる。
【００３６】
なお、撮像部２での撮像画像におけるレンズ２ｂのシェーディング特性に起因する輝度分布の不均一性を補償する照度分布を読み取り範囲１１に与える撮像部２及び照明部３の配置の関係は、図３Ａ及び図３Ｂに示した以外の関係でも実現可能である。このような撮像部２と照明部３との配置の関係の第二の例を図５Ａ及び図５Ｂに示す。
【００３７】
図５Ａは、記録媒体８の表面に垂直な方向から見た図であり、図５Ｂは、図５Ａに示されている矢印Ｂの方向から見た図である。
この第二の例においては、記録媒体８の表面に垂直な方向から見ると、光源対３ａは、読み取り範囲１１を挟んでお互いの位置関係が平行に保たれおり、且つ、主走査方向に対しても平行に配置されている。但し、副走査方向から見ると、光源対３ａは、互いに逆向きに傾斜して配置されている。ここで、主走査方向から見たときの読み取り範囲１１の端部と光源対３ａの片方（当該端部と近い方）との距離はＬに設定されている。つまり、この第二の例では、直線状に発光する光源対３ａの各々を、記録媒体８の表面と直交する平面に対して平行に保持しながら、読み取り範囲１１を挟む位置に、主走査方向に対し互いに逆向きに傾斜して、配設している。
【００３８】
撮像部２及び照明部３を図５Ａ及び図５Ｂに示したような関係で配置して記録媒体８に照明光を照射しても、読み取り範囲１１での画角に対する照度分布がほぼ１／（ｃｏｓθ）4 となるので、ラインセンサ２ａの受光面での照明光の強度分布は理論上フラットとなる。つまり、撮像部２及び照明部３の配置の関係をこのようにしても、撮像部２での撮像画像におけるレンズ２ｂのシェーディング特性に起因する輝度分布の不均一性を補償する照度分布を読み取り範囲１１に与えることができる。
【００３９】
次に、記録不良検出装置１による記録不良の検出の手法について説明する。
図６は、本発明の第一実施形態に係る記録不良検出処理の処理内容をフローチャートで示した図である。制御部５は、ＲＯＭに格納されている制御プログラムをＭＰＵが読み出して実行することで、この記録不良検出処理を行えるようになり、記録不良ノズル判定部６として機能する。
【００４０】
なお、以下の説明では、上位装置７から送られてくる画像データを「参照データ」と称することとする。また、この参照データは、ＲＧＢの各色で８ｂｉｔ（２５６階調）のデータである計２４ｂｉｔのデータを画素毎に有しているものとする。ここで、８ｂｉｔで表現されているＲＧＢ各色の画素データにおいて、輝度が最低のものの輝度値を１とし、輝度が最高のものの輝度値を２５６とする。また、参照データに基づく記録処理が適切に行われた記録媒体８において、輝度値が最低（すなわち１）である画素データに対応する記録ドットの階調を「黒」と表現することとする。更に、参照データに基づく記録処理が適切に行われた記録媒体８において、輝度値が最高（すなわち２５６）である画素データに対応する記録ドットの階調を「白」と表現することとする。但し、参照データに基づく記録処理が適切に行われたときには、輝度値が最高である画素データに対応する記録ドットは、非記録のドット（記録媒体８に着弾させるインク滴が元々吐出されないドット）になる。
【００４１】
図６において、まず、制御部５は、ステップＳ１１において、参照データを上位装置７から受信する処理を行う。
次に、ステップＳ１２において、制御部５は、参照データをＲＧＢ各色ごとに二値化する処理を、ＲＧＢ各色の画素データで示されている階調値と「スライスレベル１」なる閾値との画素毎の大小比較の結果に基づいて行う。続くステップＳ１３において、制御部５は、二値化したＲＧＢ各色ごとの参照データから、空白部及びエッジ隣接部を抽出する処理を行う。その後、ステップＳ１４において、制御部５は、抽出した空白部及びエッジ隣接部をＲＧＢ各色ごとの二値化参照データから除外して、検出ウインドウをＲＧＢ各色ごとに生成する処理を行う。
【００４２】
以上のステップＳ１２からステップＳ１４にかけての処理を更に説明する。
画素データの階調値が余りに大きいと、その画素データに対応する記録ドットと、階調値が最大である画素データに対応する白の記録ドット（すなわち非記録のドット）とを目視で比較してもこの両者を見分けることができないため、記録不良の検出が困難である。そこで、このように階調値が顕著に大きい画素データと階調値が最大である画素データとに対応する記録ドットで構成される画像領域を「空白部」として同一に扱えるようにするためにステップＳ１２の二値化処理を行う。なお、閾値「スライスレベル１」の値は、例えば２４６と設定することができるが、撮像部２での画像データの取得精度に応じ、他の値とすることもできる。
【００４３】
前述したように、空白部は、元々インクの吐出がされない非記録の画像領域及び記録不良の検出が困難な画像領域である。従って、このような画像領域については、記録不良の検出を行う必要がないので、空白部に対応する画素をステップＳ１３及びステップＳ１４の処理によって二値化参照データから除外している。
【００４４】
また、後述する処理において、撮像部２で取得された画像データよりインクドットの抜けを検出する処理が行われる。この検出処理において、記録処理後の記録媒体８に記録された記録ドットが空白部であるドットに隣接していると、この記録ドットをドット抜けと誤検出してしまう場合がある。そこで、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理によって、このような空白部であるドットに隣接している記録ドットで構成されるエッジ隣接部に対応する画素データも二値化参照データから除外している。
【００４５】
このようにして空白部とエッジ隣接部とを記録不良の検出対象から除外することにより、制御部５に対する記録不良検出のための処理の負荷が軽減すると共に、空白部やエッジ隣接部について記録不良の検出動作を行うと発生し得る誤検出のリスクがなくなる。
【００４６】
なお、撮像部２で取得された画像データからインクドットの抜けを検出する処理において、エッジ隣接部での誤検出が十分に少ない手法を採用できる場合には、エッジ隣接部を記録不良の検出対象から除外する処理を削除することができる。
【００４７】
以上のようにして二値化参照データから空白部とエッジ隣接部とを除外することにより、記録不良の検出対象とする記録ドットを撮像部２で取得された画像データから抽出するための検出ウインドウが作成される。
【００４８】
図６の説明に戻る。ステップＳ１５において、制御部５は、生成されたＲＧＢ各色ごとの検出ウインドウを構成している記録ドットの数を副走査方向に数えて、インク吐出ノズル毎の検出対象ドット数ΣＲｉを算出する処理を行う。なお、検出対象ドット数ΣＲｉの算出には、ごく簡単な構成であるインクリメントカウンタを利用することができる。
【００４９】
続くステップＳ１６において、制御部５は、撮像部２で取得された検出画像の画像データ、すなわち、記録処理が行われた記録媒体８に記録されている処理画像の画像データを受信する処理を行う。なお、照明部３を光源として撮像部２で読み取った検出画像の画像データは、図示しない画像補正部での補正により、参照データにほぼ近い状態にまで再現されているものとする。なお、以降の説明では、この補正後の画像データを「スキャンデータ」と称することとする。
【００５０】
ステップＳ１７において、制御部５は、スキャンデータをＲＧＢ各色ごとに二値化する処理を、ＲＧＢ各色の画素データで示されている階調値と「スライスレベル２」なる閾値との画素毎の大小比較の結果に基づいて行う。
【００５１】
このステップＳ１７の二値化処理は、スキャンデータにおいて、階調値が顕著に大きい画素データと階調値が最大である画素データとに対応する記録ドットで構成される画像領域を「空白部」として同一に扱えるようにするためのものである。なお、閾値「スライスレベル２」の値の設定についても、閾値「スライスレベル１」の値の設定と同様に考えることができ、例えば２４６と設定することができるが、撮像部２での画像データの取得精度に応じ、他の値とすることもできる。
【００５２】
次に、ステップＳ１８において、制御部５は、ステップＳ１４の処理によって作成された検出ウインドウに基づいて、二値化されたＲＧＢ各色ごとのスキャンデータから記録不良の検出対象とする記録ドットを抽出する処理を行う。この処理により、記録ドットの内で、その位置が検出ウインドウ内に含まれるものがスキャンデータから抽出される。
【００５３】
次に、ステップＳ１９において、制御部５は、抽出されたＲＧＢ各色ごとの記録ドットにおけるドット抜けの数を副走査方向に数えて、インク吐出ノズル毎のドット抜け数ΣＳｉを算出する処理を行う。なお、ドット抜け数ΣＳｉの算出にも、ごく簡単な構成であるインクリメントカウンタを利用することができる。
【００５４】
次に、ステップＳ２０において、制御部５は、ステップＳ１９の処理で算出されたドット抜け数ΣＳｉとステップＳ１５の処理で算出された検出対象ドット数ΣＲｉとの比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）を、インク吐出ノズル毎に算出する処理を行う。
【００５５】
次に、ステップＳ２１において、制御部５は、記録不良検出区間判定処理を実行する。この処理は、各ノズルに対するインク吐出不良の判定を行うか否かを、各ノズルでのインク吐出の試行回数に基づいて判定するものであり、その処理の詳細は後述する。
【００５６】
次に、ステップＳ２２において、制御部５は、前述した記録不良検出区間判定処理の結果に基づいて、検出区間内のノズル、すなわち妥当な不良判定を行えるノズルと、検出区間外のノズル、すなわち妥当な不良判定は未だ行えないノズルとを判別する処理を行う。ここで、制御部５は、検出区間内のノズルを不良検出判定対象のノズルであると判定してステップＳ２３の処理を行い、検出区間外のノズルについては不良検出判定対象のノズルではないと判定してステップＳ２７の処理を行う。
【００５７】
次に、ステップＳ２３において、制御部５は、ステップＳ２０の処理で算出されたドット抜け数と検出対象ドット数との比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）の内、判定対象のノズルから吐出されたインク滴で記録される記録ドットについて抽出する処理を行う。そして、続くステップＳ２４において、制御部５は、抽出された比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）が、所定の閾値「スライスレベル３」以上であるか否かを判定する処理を行う。
【００５８】
制御部５は、このステップＳ２４の判定処理において、抽出された比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）が「スライスレベル３」以上であると判定したとき（判定結果がＹＥＳのとき）には、ステップＳ２５に処理を進める。一方、制御部５は、このステップＳ２４の判定処理において、抽出された比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）が「スライスレベル３」未満であると判定したとき（判定結果がＮＯのとき）には、ステップＳ２６に処理を進める。
【００５９】
ステップＳ２５において、制御部５は、判定対象のノズルから吐出されたインク滴による記録ドットにドット抜けが所定値以上に発生していて不良であることを示す記録不良フラグをオンにセットする処理を行い、その後はステップＳ２７に処理を進める。
【００６０】
ステップＳ２６において、制御部５は、判定対象のノズルから吐出されたインク滴による記録ドットで発生したドット抜けは所定値未満であるので、記録不良フラグをオフにセットする処理を行う。
【００６１】
ステップＳ２７において、制御部５は、記録不良検出処理の終了を示す信号を上位装置７から受信したか否かを判定する処理を行う。ここで、制御部５は、記録不良検出処理の終了信号を受信したと判定したときには、この記録不良検出処理を終了する。一方、制御部５は、記録不良検出処理の終了信号を未だ受信していないと判定したときには、ステップＳ１１へと処理を戻して前述した処理を繰り返す。
【００６２】
以上までの処理が記録不良検出処理である。制御部５は、この処理を実行することによって、参照データとスキャンデータとの比較結果に基づいた記録不良の有無の判定を行い、記録不良判定部６として機能する。
【００６３】
次に、前述した記録不良検出処理によって参照データとスキャンデータとから吐出不良のノズルが検出される様子を、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。
図７Ａは、制御部５で取得したスキャンデータの一例を示している。この図７Ａにおいては、主走査方向に配置されたノズル列に沿って記録媒体８に記録されたドット列を、時系列にｉ＝１、２、３、…と行方向に表している。また、同図における黒丸は記録ドットを表しており、白丸は非記録のドット、すなわち階調値が最大（すなわち２５６）であるドットを表している。
【００６４】
図７Ｂは、図７Ａに例示したスキャンデータが、図６に示した記録不良検出処理によって処理される様子を示している。
図７Ｂにおいて、「元画像ドット」の行は、図７Ａに例示したスキャンデータにおけるｉ＝１行のドット列に対応する参照データの画素データ列を黒丸と白丸とで示している。
【００６５】
この「元画像ドット」に対し図６のステップＳ１２の二値化処理が施された結果が、図７Ｂにおける「元画像ドット二値化」の行のデータ「Ａ」である。なお、データ「Ａ」においては、前述したスライスレベル１より大きい階調値であった画素データは「０」に変換されており、スライスレベル１以下の階調値であった画素データは「１」に変換されている。
【００６６】
「空白部抽出（Ｌ）」の行に示されているデータ「Ｂ」は、図６のステップＳ１３の処理によって、前述したデータ「Ａ」から抽出した空白部を示すデータである。なお、このデータ「Ｂ」は空白部を負論理で表現しており、データ「Ｂ」における「０」が空白部のドット位置を表している。
【００６７】
「エッジ検出」の行には、前述したデータ「Ｂ」において、「０」と「１」とが隣接している位置にエッジが存在していることを示す矢印が表されている。図６のステップＳ１３の処理では、このエッジの位置の検出がまず行われ、続いてこのエッジの両側に隣接するドットの検出が行われてエッジ隣接部が抽出される。こうして得られるデータが、「エッジ隣接部抽出（Ｌ）」の行に示されているデータ「Ｃ」である。なお、このデータ「Ｃ」はエッジ隣接部を負論理で表現しており、データ「Ｃ」における「０」がエッジ隣接部のドット位置を表している。
【００６８】
以上のようにして得られたデータ「Ｂ」とデータ「Ｃ」との論理積を求めると、「検出ウインドウ生成（Ｈ）」の行に示されているデータ「Ｄ」が検出ウインドウとして生成される。図６のステップＳ１４の処理では、このようにして検出ウインドウの生成が行われる。なお、このデータ「Ｄ」は検出ウインドウ内のドット位置を正論理で表現している。従って、データ「Ｄ」における「１」の位置の分布が、検出ウインドウ内においてインクが吐出されてドットが形成される位置の分布を表している。また、図６のステップＳ１５の処理では、このデータ「Ｄ」で「１」となっているドットの数を副走査方向に数えることで、インク吐出ノズル毎の検出対象ドット数ΣＲｉの算出が行われる。
【００６９】
「記録ドット」の行は、図７Ａに例示したスキャンデータにおけるｉ＝１行のドット列を黒丸と白丸とで示している。
この「記録ドット」に対し図６のステップＳ１７の二値化処理が施された結果が、図７Ｂにおける「記録ドット抜け検出（Ｈ）」の行のデータ「Ｅ」である。なお、データ「Ｅ」においては、前述したスライスレベル１より大きい階調値であった記録ドットについての画素データは「１」に変換されており、スライスレベル１以下の階調値であった記録ドットについての画素データは「０」に変換されている。従って、データ「Ｅ」における「０」の位置の分布が、インクが吐出されて記録媒体８に記録されていたドットの位置の分布を表している。また、データ「Ｅ」において「１」となっている画素データに対応する記録ドットには、空白部であるドット（空白ドット）と、ノズルの吐出不良により記録不良が発生したドット（記録抜けドット）とが存在している。
【００７０】
このようにして得られたデータ「Ｅ」と、検出ウインドウであるデータ「Ｄ」とを比較するために両者の論理積を求めると、「検出ウインドウ内のドット抜け部抽出（Ｈ）」の行に示されているデータ「Ｆ」が比較結果として生成される。図６のステップＳ１８ではこの処理が行われ、このデータ「Ｆ」において「１」となっているドットが記録抜けドットを表しており、これが記録不良の検出結果となる。また、図６のステップＳ１９の処理では、このデータ「Ｆ」で「１」となっているドットの数を副走査方向に数えることで、インク吐出ノズル毎のドット抜け数ΣＳｉの算出が行われる。
【００７１】
次に、インク吐出ノズル毎の検出対象ドット数ΣＲｉとドット抜け数ΣＳｉとの比率に基づいた記録不良の検出動作の説明を行う。
図７Ｂにおいては、インク吐出ノズル毎のΣＲｉの算出結果をデータ「ΣＤ」として示
しており、インク吐出ノズル毎のΣＳｉの算出結果をデータ「ΣＦ」として示している。
【００７２】
ここで、一例として、図７Ｂにおける６番ノズルに注目する。このノズルのΣＲｉの算出結果は「５００」であり、ΣＳｉの算出結果は「３５０」となっている。ここで、図６のステップＳ２３の処理によって算出される、このときの比率（ΣＳｉ／ΣＲｉの値）の算出結果は「０．７」となる。
【００７３】
次に、図７Ｂにおける７番ノズルに注目する。このノズルのΣＲｉの算出結果は「３００」であり、ΣＳｉの算出結果は「５０」となっている。ここで、図６のステップＳ２３の処理によって算出される、このときの比率（ΣＳｉ／ΣＲｉの値）の算出結果は「０．２」となる。
【００７４】
この場合において、前述したスライスレベル３の値を「０．５」に設定しておくと、図６のステップＳ２４の判定処理では、６番ノズルについては「ＹＥＳ」となって記録不良と判定され、７番ノズルについては「ＮＯ」となって記録不良ではないと判定される。
【００７５】
このように、副走査方向に数えたインク吐出ノズル毎の検出対象ドット数ΣＲｉとドット抜け数ΣＳｉとの比率に基づいた判定を行うことにより、対応するインク吐出ノズルの吐出不良を高い精度で検出することができるのである。
【００７６】
次に、図６のステップＳ２１に示されている処理である、記録不良検出区間判定処理について説明する。制御部５がこの処理を実行すると、インク吐出不良のノズルを検出するのに十分な数の画素データが参照データに含まれていたか否かをノズル毎に判定する。これは、参照データで表されている画像が、各ノズルでのインク吐出の必要回数が大きく異なるようなものであっても、各ノズルに対するインク吐出不良の判定が適切に行えるようにすることを目的とするものである。
【００７７】
図８について説明する。同図は、この記録不良検出区間判定処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
まず、ステップＳ３１において、制御部５は、参照データをＲＧＢ各色ごとに二値化する処理を、ＲＧＢ各色の画素データで示されている階調値と「スライスレベル４」なる閾値との画素毎の大小比較の結果に基づいて行う。
【００７８】
この二値化処理は、参照データにおいて、階調値が顕著に大きい画素データと階調値が最大である画素データとに対応する記録ドットで構成される画像領域を「空白部」として同一に扱えるようにするためのものである。
【００７９】
なお、閾値「スライスレベル４」は、通常は空白部の階調を２５６とするとスライスレベル４は２３６から２４６程度に設定しておけば、目視で認識できる程度の濃度の記録ドットに対して効率的に記録不良の判定が行える。
【００８０】
なお、閾値「スライスレベル４」は、任意に設定可能にしておくように構成してもよい。こうすることにより、稼働率と記録品質との管理を任意に行う制御機器としての機能を記録不良検出装置１に担わせることができるようになる。すなわち、例えば、この閾値を小さくすることにより、記録不良の発生率が高い画像記録装置に対し記録不良と判定させにくくするといった管理を記録不良検出装置１が行えるようになる。
【００８１】
次に、ステップＳ３２において、制御部５は、記録カウンタを利用して、二値化したＲＧＢ各色ごとの参照データにおいて、記録されるドット（空白部に含まれないドット）に対応する画素データの数を、インク吐出ノズル毎にカウントする処理を行う。
【００８２】
ここで、記録カウンタについて図９を用いて説明する。
図９に示されている二値化されている参照データにおいて、黒丸は記録されるドットに対応する画素データを示しており、白丸は非記録のドット（空白部に含まれるドット）に対応する画素データを示している。参照データの記録が適切に行われると、インクドットがその画像パターンに従って二次元に記録されるが、このときのインクドットの間隔は、例えば３００ｄｐｉの記録密度であれば８４．７μｍ間隔となる。なお、同図には参照データを３行分表している。
【００８３】
インク吐出ノズルの内のひとつに注目すると、参照データの画像パターンによって、インク滴を全ての行で全く吐出しないノズルもあれば、例えばベタパターンの場合ではインク滴を全ての行に連続して吐出するノズルもある。記録カウンタは、参照データに基づいた記録処理を適切に行った場合に吐出されることとなるインク滴の吐出回数を、ノズル毎に計数する。
【００８４】
図９に示した記録カウンタには、例示した参照データを３行分カウントしたときのノズル毎のカウント値が表されている。つまり、記録カウンタは、参照データにおける各行の黒丸の個数、すなわち、記録されるドットに対応する画素データの個数を、ノズル毎にカウントするのである。
【００８５】
図８の説明に戻る。
ステップＳ３３において、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ａ以上であるノズルと、そのカウント値が所定値Ａ未満であるノズルとを判別する処理を行う。ここで、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ａ未満であるノズルに対し、検出区間外のノズルであるとの判定を下す処理をステップＳ３４において行う。その後、制御部５は、この記録不良検出区間判定処理を終了して図６の処理へ戻る。一方、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ａ以上であるノズルについては、ステップＳ３５の処理を行う。
【００８６】
ここで、Ａの値は、例えば１００程度に設定することができる。ここで、このＡの値を仮に１と設定すると、記録ドット抜け不良の検出を、記録媒体８を１ドット分の距離だけ搬送するために要する時間で行うことができる。但し、この設定では、記録ドット抜け不良を誤検出する確率も非常に高くなってしまう。これに対し、Ａの値を例えば１００に設定すれば、記録ドット抜け不良の検出のためにＡの値を１に設定した場合の１００倍の時間を要するが、記録ドット抜け不良を誤検出する確率は１／１００まで低下する。
【００８７】
ステップＳ３５において、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ｂ以下であるノズルと、そのカウント値が所定値Ｂよりも大きいノズルとを判別する処理を行う。
【００８８】
ここで、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ｂ以下であるノズルに対し、検出区間内のノズルであるとの判定を下す処理をステップＳ３６において行う。つまり、制御部５は、前述したインク滴の吐出回数が、所定値Ａ及びＢにより設定される範囲に含まれるノズルに対して、図６のステップＳ２３からステップＳ２６にかけての処理を行って、インク吐出不良の有無の検出を行うのである。
【００８９】
その後、制御部５は、この記録不良検出区間判定処理を終了して図６の処理へ戻る。
一方、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ｂよりも大きいノズルについては、ステップＳ３７の処理を行う。なお、Ｂの値は例えば２００程度に設定することができる。
【００９０】
ステップＳ３７において、制御部５は、記録カウンタによるカウント値が所定値Ｂよりも大きいノズルについてのカウント値をクリアする処理を行う。この後、制御部５はステップＳ３４に処理を進め、このノズルに対し検出区間外のノズルであるとの判定を下す処理を行う。その後は、この記録不良検出区間判定処理を終了して図６の処理へ戻る。
【００９１】
以上までの処理が記録不良検出区間判定処理である。この処理を図６のステップＳ２１の処理として制御部５が行うことにより、記録不良の検出を実行するときの実行時間や、記録媒体８において記録不良の検出対象とする副走査方向の検出区間の長さを、ある程度以下に制限することができる。従って、例えば、記録されるドットの割合が非常に少ない画像の記録についての記録不良の監視を、長い検出区間に渡って若しくは長時間に渡って続ける場合に発生し得る、何らかの外的要因の変化による判定精度の悪化の回避が可能となる。
【００９２】
なお、図６に示した処理において、参照データを用いることなく、スキャンデータのみを用いて記録不良の検出を行うこともある程度は可能である。このためには、例えば、検出ウインドウの生成は行わず、また、ΣＲｉの値は定数とし、更に、スライスレベル３の値を調整してΣＳｉの値が顕著に大きいノズルをインク吐出不良のノズルとして検出するようにする。
【００９３】
また、撮像部２におけるラインセンサ２ａの代わりに、二次元配列のエリアセンサを用いることも可能である。このように構成する場合には、インクドットの１行ごとにスキャンデータを転送するようにエリアセンサを動作させることでラインセンサ２ａと同様の処理動作が可能となる。
【００９４】
以上説明したように、本第一実施形態によれば、複雑な処理系を必要とするパターンマッチングを用いずに検出を行えるので、簡単な構成で精度良く高速に記録不良を検出する記録不良検出装置の提供が可能となる。
【００９５】
また、ソフトウエア等による画像補正の前段階である検出直後の画像において、輝度レベルやＳ／Ｎが全体に均一化された画像が得られるようになるので、記録不良検出などの定量的な検出に撮像画像を用いるようなシステムで、精度の良好な検出が可能になる。
【００９６】
次に、本発明を実施する記録不良検出装置の第二実施形態について説明する。なお、本本実施形態の説明においては、前述した第一の実施形態と共通の構成要素には同一符号を付すこととし、ここでは第一の実施形態と異なる部分のみを示して説明する。
【００９７】
本第二実施形態に係る記録不良検出装置の概念的なブロック構成は、図１に示した第一実施形態に係るものと同様であり、また、各構成要素の配置も図２に示した第一実施形態に係るものと同様である。
【００９８】
図１０は、本発明の第二実施形態に係る記録不良検出処理の処理内容をフローチャートで示した図である。制御部５は、ＲＯＭに格納されている制御プログラムをＭＰＵが読み出して実行することで、この記録不良検出処理を行えるようになり、記録不良ノズル判定部６として機能する。
【００９９】
この図１０に示した処理は、ステップＳ１３ａ、Ｓ１５ａ、Ｓ１９ａ、及びＳ２０ａが、図６に示した本発明の第一実施形態に係る記録不良検出処理におけるステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１９、及びＳ２０と異なっている。また、図１０に示した処理は、図６に示した処理におけるステップＳ１７の処理が削除されている。以下、図１０に示した処理について、図６に示した処理と異なる部分について説明する。
【０１００】
ステップＳ１２の処理に続くステップＳ１３ａでは、制御部５は、二値化したＲＧＢ各色ごとの参照データから、空白部のみを抽出する処理を行う。
図１０に示した記録不良検出処理において行われるインクドットの抜けの検出では、記録処理後の記録媒体８に記された記録ドットが空白部であるドットに隣接していても、この記録ドットをドット抜けと誤検出してしまうことがない。そこで、このステップＳ１３ａの処理では、参照データからのエッジ隣接部の抽出は行わず、空白部のみの抽出を行っている。
【０１０１】
ステップＳ１４の処理に続くステップＳ１５ａでは、制御部５は、インク吐出ノズル毎の検出対象ドットの階調値の総和ΣＲｉを算出する処理を行う。すなわち、制御部５は、生成されたＲＧＢ各色ごとの検出ウインドウを構成している記録ドットに対応する各画素データの階調値を副走査方向に合計する処理を行う。
【０１０２】
また、ステップＳ１８の処理に続くステップＳ１９ａでは、制御部５は、受信したスキャンデータから抽出されたＲＧＢ各色ごとの記録ドットの階調値を副走査方向に合計して、インク吐出ノズル毎の記録ドットの階調値の総和ΣＳｉを算出する処理を行う。
【０１０３】
また、ステップＳ２０ａでは、制御部５は、ステップＳ１９ａで算出された記録ドットの階調値の総和ΣＳｉとステップＳ１５ａで算出された検出対象ドットの階調値の総和ΣＲｉとの比の値（ΣＳｉ／ΣＲｉ）を、インク吐出ノズル毎に算出する処理を行う。
【０１０４】
次に、図１０に示した記録不良検出処理によって参照データとスキャンデータとから吐出不良のノズルが検出される様子を、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。
図１１Ａは、制御部５で取得したスキャンデータの一例を示している。この図１１Ａにおいては、主走査方向に配置されたノズル列に沿って記録媒体８に記録されたドット列を、時系列にｉ＝１、２、３、…と行方向に表している。また、同図における黒丸は記録されたドットを表しており、白丸は非記録のドット（空白部に含まれるドット）を表している。
【０１０５】
図１１Ｂは、図１１Ａに例示したスキャンデータが、図１０に示した記録不良検出処理によって処理される様子を示している。
図１１Ｂにおいて、「元画像ドット」の行、及び「空白部抽出（Ｌ）」の行は、図７Ｂに示したものと同様のものである。また、図１１Ｂにおける「元画像ドットの階調値」の行には、「元画像ドット」の行に示した各画素データの階調値の例を示している。
【０１０６】
「空白部抽出（Ｌ）」の行に示されているデータ「Ｂ」は、図１０のステップＳ１３ａの処理によって、前述したデータ「Ａ」から抽出した空白部を示すデータである。なお、このデータ「Ｂ」は空白部を負論理で表現しており、データ「Ｂ」における「０」が空白部のドット位置を表している。
【０１０７】
図１０のステップＳ１４の処理によって生成される検出ウインドウは、「検出ウインドウ生成（Ｈ）」の行に示されているデータ「Ｄ」となる。このデータ「Ｄ」における「１」の位置の分布は、検出ウインドウ内においてインクが吐出されてドットが記録される位置の分布を表している。
【０１０８】
前述したように、図１０のステップＳ１３ａでは、エッジ隣接部の抽出は行わないので、データ「Ｄ」は「空白部抽出（Ｌ）」の行のデータ「Ｂ」と等しいものとなる。なお、図１０のステップＳ１５ａの処理では、このデータ「Ｄ」で「１」となっているドットに対応する各画素データの階調値を参照データから求め、得られた階調値を副走査方向に合計することで、前述した総和ΣＲｉの算出がインク吐出ノズル毎に行われる。
【０１０９】
「記録ドット」の行は、図１１Ａに例示したスキャンデータにおけるｉ＝１行のドット列を黒丸と白丸とで示している。また、「記録ドットの階調値を検出」の行に示されているデータ「Ｅ」には、「記録ドット」の行に示されている各ドットを撮像部２で読み取ったときの階調値が例示されている。なお、この例では、白丸のドットについての階調値を１９０から２２０程度の値としており、黒丸のドットについての階調値を５から２５程度の値としている。従って、データ「Ｅ」において５から２５程度の値となっている階調値の位置の分布が、インクが吐出されて記録媒体８に記録されていたドットの位置の分布を表している。
【０１１０】
このデータ「Ｅ」と、検出ウインドウであるデータ「Ｄ」との論理積を求めると、「検出ウインドウ内のドットを抽出」の行に示されているデータ「Ｆ」が生成される。図１０のステップＳ１８ではこの処理が行われ、このデータ「Ｄ」において「０」となっている白丸のドットについての階調値が「０」とされてデータ「Ｆ」が生成される。従って、このデータ「Ｆ」において１９０から２２０程度の値となっている階調値となっているドットが記録抜けドットを表しており、これが記録不良の検出結果となる。
【０１１１】
また、図１０のステップＳ１９ａの処理では、このデータ「Ｆ」に示されている階調値を副走査方向に合計することで、前述した総和ΣＳｉの算出がインク吐出ノズル毎に行われる。
【０１１２】
次に、インク吐出ノズル毎の検出対象ドットの階調値の総和ΣＲｉと記録ドットの階調値の総和ΣＳｉとの比率に基づいた記録不良の検出動作の説明を行う。
図１１Ｂにおいては、インク吐出ノズル毎のΣＲｉの算出結果をデータ「ΣＤ」として
示しており、インク吐出ノズル毎のΣＳｉの算出結果をデータ「ΣＦ」として示している
。
【０１１３】
ここで、一例として、図１１Ｂにおける６番ノズルに注目する。このノズルのΣＲｉの算出結果は「６５０」であり、ΣＳｉの算出結果は「４７０」となっている。ここで、図１１のステップＳ２３の処理によって算出される、このときの比率（ΣＳｉ／ΣＲｉの値）の算出結果は「０．７」となる。
【０１１４】
次に、図１１Ｂにおける７番ノズルに注目する。このノズルのΣＲｉの算出結果は「７３０」であり、ΣＳｉの算出結果は「１１２」となっている。ここで、図１１のステップＳ２３の処理によって算出される、このときの比率（ΣＳｉ／ΣＲｉの値）の算出結果は「０．２」となる。
【０１１５】
この場合において、前述したスライスレベル３の値を「０．５」に設定しておくと、図１１のステップＳ２４の判定処理では、６番ノズルについては「ＹＥＳ」となって記録不良と判定され、７番ノズルについては「ＮＯ」となって記録不良ではないと判定される。
【０１１６】
このように、副走査方向に合計したインク吐出ノズル毎の検出対象ドットの階調値の総和ΣＲｉと記録ドットの階調値の総和ΣＳｉとの比率に基づいた判定を行うことによっても、対応するインク吐出ノズルの吐出不良を高い精度で検出することができる。
【０１１７】
以上説明したように、本第二実施形態では、副走査方向に記録ドットの階調値の総和をとった結果に基づいて記録不良の判定を行う。本第二実施形態によれば、こうすることにより、空白部に隣接するドットの検出も行うことができ、また、画像に含まれる各画素の階調ムラに起因して発生する二値化処理時のノイズの影響が抑制される。従って、本第二実施形態によれば、精度の良い記録不良検出が可能となる。
【０１１８】
次に、本発明に係る画像記録装置の実施形態について説明する。なお、この画像記録装置は、前述した第一若しくは第二実施形態に係る記録不良検出装置を組み込んだものである。
【０１１９】
図１２は、本発明を実施する画像記録装置の概念的なブロック構成を示している。また、図１３は、本発明を実施する画像記録装置の各構成要素の配置を示している。なお、本本実施形態の説明においては、前述した第一若しくは第二実施形態と共通の構成要素には同一符号を付すこととし、ここではこれらの実施形態と異なる部分について説明する。
【０１２０】
図１２に示すように、本実施形態に係る画像記録装置２１は記録不良検出器２２を備えている。
記録する元情報を送信する上位装置７から送られてくる画像データは、制御部２５に入力される。制御部２５は、画像データを展開して適切なマッピングと濃度とで記録部２３の記録ヘッドにインクを吐出させる制御や、シート搬送機構２４の搬送制御及び記録ヘッドとの記録タイミングの調整制御などの、画像記録装置２１での通常の制御機能を有している。更に、制御部２５は、記録不良ノズル判定部６としての制御処理も行い、撮像部２と照明部３と記録不良ノズル判定部６とで構成される記録不良検出器２２の制御も行う。更に、制御部２５は、上位装置７からの画像データとシート搬送機構２４の搬送タイミングとに基づいて記録不良検出器２２の動作を適切に制御し、記録不良と判定された場合の後処理なども統括的に制御する。
【０１２１】
なお、制御部２５は、制御機能及び演算機能を有しているＭＰＵ（演算処理装置）や制御プログラムを格納しているＲＯＭ等からなる処理回路と、装置の制御に関する設定値等を保存しておく図示しない不揮発性メモリとを有している。制御部２５は、所定の制御プログラムをＭＰＵが実行することによって前述した各種の制御処理を実現する。
【０１２２】
シート搬送機構２４は、シート状の記録媒体を給送するシート給送部２６と、記録媒体を回収するシート回収部２８と、記録部２３や記録不良検出器２２に対して記録媒体を一定の位置に支持するシート支持部２７とを備えている。
【０１２３】
制御部２５は、上位装置７からの画像データを取得すると、当該制御部２５の不図示のメモリに一旦記憶させる。そして、その画像データにおける第１ライン〜第ｎライン（ｎは２以上の整数）の画像データを記録部２３に通知して記録処理を行わせる。
【０１２４】
次に、図１３を参照しながら画像記録装置２１の各構成要素の説明を続ける。
シート搬送機構２４は、シート給送部２６とシート支持部２７とシート回収部２８とで構成されている。
【０１２５】
まず、シート支持部材２６ａで支持されたロールに巻かれたシート状の記録媒体２９がシート給送部２６から繰り出される。すると、シートテンションローラ対２７ａとシート支持ローラ対２７ｂとで成るシート支持部２７によって、記録媒体２９が、弛まずに、記録部２３、撮像部２及び照明部３を含む記録不良検出器２２に対して精度良く位置決めされる。その後、記録媒体２９は、シート支持部材２８ａとシート搬送情報生成部２８ｃとシート搬送駆動部２８ｂとで成るシート回収部２８により回収される。
【０１２６】
記録部２３の記録ヘッド２３−１、２３−２、２３−３、及び２３−４は、シート搬送機構２４に対し平面状に展開された記録媒体２９の表面の上流側（シート給送部２６の側）に配置される。一方、記録不良検出器２２は、記録媒体２９の表面の下流側（シート回収部２８の側）に配置される。このように配置することで記録処理がなされた直後の記録媒体２９の記録状態をリアルタイムに検出することができる。なお、制御部２５は任意の位置に配置可能である。
【０１２７】
以上説明したように、画像記録装置２１の一部として記録不良検出器２２を配置することにより、レイアウトの最適化が図れると共に、画像記録装置２１で記録後の画像の品質を高レベルに維持することができる。
【０１２８】
以上、本発明の実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。例えば、前述した本発明の各実施形態に示された全体構成から幾つかの構成要素を削除してもよいし、さらには各実施形態の異なる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１２９】
また、前述した本発明の各実施形態において、記録不良が検出された後に、記録媒体に対して検査用の所定の画像（テストパターン）の記録処理を行い、その記録結果を確認することで記録不良の検査を行うようにしてもよい。なお、このときに使用する検査用画像は、装置自身の有するメモリに予め記憶させておくようにしてもよいし、上位装置から送られてくるものを取得して利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る記録不良検出装置の概念的なブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る記録不良検出装置の各構成要素の配置を示す図である。
【図３Ａ】撮像部と照明部との配置の関係の第一の例を示す図（その１）である。
【図３Ｂ】撮像部と照明部との配置の関係の第一の例を示す図（その２）である。
【図４Ａ】読み取り範囲における照度分布を示す図である。
【図４Ｂ】レンズに起因してラインセンサの受光面で生じるシェーディング特性を示す図である。
【図４Ｃ】撮像部及び照明部を図３Ａ及び図３Ｂに示したような関係で配置して記録媒体に照明光を照射した場合におけるラインセンサの受光面での照明光の強度分布を示す図である。
【図５Ａ】撮像部と照明部との配置の関係の第二の例を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】撮像部と照明部との配置の関係の第二の例を示す図（その２）である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る記録不良検出処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図７Ａ】制御部で取得したスキャンデータの一例を示す図（その１）である。
【図７Ｂ】図７Ａに例示したスキャンデータが、図６に示した記録不良検出処理によって処理される様子を示す図である。
【図８】記録不良検出区間判定処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図９】記録カウンタを説明する図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る記録不良検出処理の処理内容をフローチャートで示した図である。
【図１１Ａ】制御部で取得したスキャンデータの一例を示す図（その２）である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに例示したスキャンデータが、図１０に示した記録不良検出処理によって処理される様子を示す図である。
【図１２】本発明を実施する画像記録装置の概念的なブロック構成を示す図である。
【図１３】本発明を実施する画像記録装置の各構成要素の配置を示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  記録不良検出装置
２  撮像部
２ａ  ラインセンサ
２ｂ  レンズ
３  照明部
３ａ  光源対
４  搬送部
４ａ  搬送ローラ対
５，２５  制御部
６  記録不良ノズル判定部
７  上位装置
８，２９  記録媒体
１１  読み取り範囲
２１  画像記録装置
２２  記録不良検出器
２３  記録部
２３−１，２３−２，２３−３，２３−４  記録ヘッド
２４  シート搬送機構
２６  シート給送部
２６ａ，２８ａ  シート支持部材
２７  シート支持部
２７ａ  シートテンションローラ対
２７ｂ  シート支持ローラ対
２８  シート回収部
２８ｂ  シート搬送駆動部
２８ｃ  シート搬送情報生成部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2008062449.tif 000009
【図５Ａ】
2008062449.tif 000010
【図５Ｂ】
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【図６】
2008062449.tif 000012
【図７Ａ】
2008062449.tif 000013
【図８】
2008062449.tif 000014
【図９】
2008062449.tif 000015
【図１０】
2008062449.tif 000016
【図１１Ａ】
2008062449.tif 000017
【図１２】
2008062449.tif 000018
【図１３】
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【図７Ｂ】
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【図１１Ｂ】
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