(57)【要約】【課題】読み込む解像度が低い低能力の画像入力装置で画像を取り込み、また処理速度が遅い低能力の処理装置で画像欠損を探し出す記録画像検査装置を提供する。【解決手段】ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データとそれに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段とを備えた。【選択図】      図１
2004216796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ノズルを配置した長尺インクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データとそれに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて前記長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の記録画像検査装置。
【請求項２】
複数ノズルを配置した長尺インクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データとそれに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて前記長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段と、特定の画像要素の用紙搬送方向の大きさを用紙搬送速度に応じて変化させる手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の記録画像検査装置。
【請求項３】
複数ノズルを配置した長尺インクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データとそれに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて前記長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段と、特定の画像要素の位置データに対し予め設定された一定時間内では同一ノズルが２回以上測定対象にならないように、２回目以降の位置データを０にする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の記録画像検査装置。
【請求項４】
複数ノズルを配置した長尺インクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データとそれに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて前記長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段と、目詰まりしたノズル位置がわかる異常信号を生成する手段と、前記長尺インクジェット記録ヘッドを局部的に清掃する保全手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の記録画像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチノズルインクジェット記録装置において、特に記録中に記録画像を検査する記録画像検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速印刷するインクジェット記録装置として、複数ノズルを等間隔列状に配置した長尺記録ヘッドを有するマルチノズルインクジェット記録装置が提案されている。この装置では、前記記録ヘッドを記録用紙の幅方向に記録用紙面に対向して配置し、前記複数ノズルから吐出するインク粒子の記録用紙面への着弾を記録信号に応じて選択的に制御する。同時に記録用紙を記録ヘッドのノズル列方向とは異なる方向に搬送させる。この用紙搬送とインク粒子の記録用紙への着地位置制御で記録画像を記録用紙上に得る。このように尺長ヘッドを固定して記録用紙を走査する方法をライン記録方法と呼ぶ。
【０００３】
オンデマンド方式のインクジェット記録装置用の長尺記録ヘッドは、ノズルを開口とするインク室中のインクに、圧電素子や発熱素子への駆動電圧印加で、圧力を加えてインク粒子を吐出するようにしたノズルを、列状に配置した長尺記録ヘッドである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
オンデマンド方式のインクジェット記録装置は、ノズルの目詰まりが最大の懸案である。原因は、ノズル内のごみや気泡による場合、インクの乾燥による増粘による場合、ノズル孔周辺がインクで濡れた場合などさまざまな原因が考えられるが、何の前触れもなく突然不吐出になる場合が多い。しかも一度不吐出になるとその後清掃工程がされるまで不吐出が続くため、記録画像に欠損が生じ、重大なユーザクレームとなる。
【０００５】
清掃工程には、軽くブレード等で拭く（以後ワイプと称する）だけのものから、加圧または不圧でノズル中のインクを吐き（吸い）出す（以後パージと称する）ものまで種々存在するが、前記ライン記録のインクジェット記録装置では、高速搬送中の用紙を停止し再起動させる必要があるし、また、ヘッドまたは用紙を一時退避しないとワイプすらできないため、清掃工程を減らす必要がある。特に無駄あるいは過剰な清掃工程を極力排除しなければならない。
【０００６】
これを解決する一手法として、記録中に記録画像を常に監視し、もしもノズルが不吐出になったら、すぐに記録を停止し、清掃工程に入り、その後打直しをしてから記録を継続する従来装置が提案されている。これによれば、清掃工程の回数は最小必要限度まで減らすことができる。このような従来装置は、記録後の画像を高速カメラで入力し、瞬時にユーザの記録データと前記入力結果とを照合し、その違いから画像欠損を探し出す記録画像検査装置であり、高速印刷するインクジェット記録装置に対し、すでにいくつか製品化され実用に供している。
【特許文献１】
特開平１１−７８０１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記ライン記録方式のインクジェット記録装置は通常記録速度が速く、記録用紙は数十ｃｍ／ｓ程度の速度で搬送されることになる。これを６００ｄｐｉで読み込むためには１００００分の１秒以下の高速シャッタカメラが必要になる。また、記録データとの照合には、大量のデータを高速に処理できる画像処理装置が必要となるため、たいへん高価な装置となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、読み込む解像度が低い低能力の画像入力装置で画像を取り込み、また処理速度が遅い低能力の処理装置で画像欠損を探し出す記録画像検査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、複数ノズルを配置した長尺インクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、ユーザの記録する画像データから用紙搬送方向に変化のない特定の画像要素の位置を検出しそれらの位置データを作成する手段と、用紙上の記録画像の中間調画像濃度を、記録画像よりも低い解像度で入力し読み取りデータを作成する手段と、前記位置データを前記低い解像度に変換する手段と、前記低い解像度の位置データと、それに対応した位置の前記読み取りデータを同時に読み込む手段と、予め定義された基準画像濃度Ｄｒｅｆと前記読み取りデータとの大小関係を比較し異常信号を生成する手段と、前記異常信号に応じて前記長尺インクジェット記録ヘッドを退避してオリフィス面を清掃する保全手段とを備えることによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１１により説明する。
【００１１】
図１は、本発明を適用したプリンタシステムの全体構成を示す。本構成では、まず図示しないコンピュータシステム等から従来のビットマップデータ１０１がバッファメモリ１０２に入力される。このビットマップデータ１０１は、カラーでもモノクロでもよいが、ここでは簡単のためモノクロ２値（白黒）のビットマップデータ１０１とする。さらにその転送方法は一般的な線順次方法とする。つまり、画像左上から右側に１ライン（線）分のデータを定義し、そのラインデータを順次下側に向かって１ラインずつ転送していく方法である。
【００１２】
データ処理装置１０３は、ビットマップデータ１０１が一定量バッファメモリ１０２にたまると、ビットマップデータ１０１に対し入れ替え処理を施し、圧電素子ドライバ２０１毎の吐出データ１０４に変換し、吐出データメモリ１０５に一時格納する。同様に吐出データ１０４が一定量吐出データメモリ１０５にたまると、記録が開始される。記録が開始されると、吐出データ１０４が読み出されそれぞれの圧電素子ドライバ２０１に入力され、その結果記録ヘッド４０２に組み込まれたノズルからインクが吐出し、記録される。
【００１３】
最終的なインクの着地位置は、前記記録ヘッド４０２の構造に依存するが、前記データ処理装置１０３におけるビットマップデータ１０１の入れ替え処理とは、この記録ヘッド４０２の構造を考慮し最終的にもとのビットマップデータ１０１が正しく記録できるようにすることである。
【００１４】
次に図２ａ、図２ｂ、図３を用いて前記記録ヘッド４０２の構造について説明する。
【００１５】
本発明を適用する、オンデマンド方式インクジェット記録装置のノズルは、圧電素子を用いた公知のインクジェットノズルである。まずこれについて説明する。
【００１６】
図３に、本例におけるノズル構造を示す。３０１はオリフィス（ノズル孔）、３０２は加圧室、３０３は振動板、３０４は圧電素子、３０５は信号入力端子、３０６は圧電素子固定基板、３０７は共通インク供給路３０８と加圧室３０２とを連結し、加圧室３０２へのインク流量を制御するリストリクタ、３０９は振動板３０３と圧電素子３０４とを連結する弾性材料（例えばシリコン接着剤など）、３１０は、リストリクタ３０７を形成するリストリクタプレート、３１１は加圧室３０２を形成する加圧室プレート、３１２はオリフィス（ノズル孔）３０１を形成するオリフィスプレート、３１３は振動板を補強する支持板である。振動板３０３、リストリクタプレート３１０、加圧室プレート３１１、支持板３１３は、例えばステンレス材から作られ、オリフィスプレート３１２はニッケル材から作られている。また、圧電素子固定基板３０６は、セラミックス、ポリイミドなどの絶縁物から作られている。
【００１７】
インクは、上から下に向かって共通インク供給路３０８、リストリクタ３０７、加圧室３０２、オリフィス３０１の順に流れる。圧電素子３０４は信号入力端子３０５に電圧が印加されているときに伸縮し、されなくなれば変形しないように取り付けれらている。信号入力端子３０５には後述するアナログ駆動信号がつながれており、吐出タイミングに従って電圧が印加され、加圧室３０２内のインクの一部がオリフィス３０１（ノズル孔）から吐出される。
【００１８】
次に前記インクジェットノズル１２８個を一列に並べて作ったノズルモジュール４０２について説明する。
【００１９】
図４に、本例におけるノズルモジュール４０２の構造を示す。前記ノズルがノズルモジュール４０２の内部に１２８個一直線上に格納されており、ノズル孔３０１中心のピッチ（ノズル密度）は７５ノズル／インチ（ｎｐｉ）で等間隔になっている。従って１２８ノズル分の長さは約４３ｍｍである。本実施例では、本ノズルモジュール４０２を用紙送り方向に垂直に４列並べることにより、記録解像度としては３００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）を実現している。また図に示すようにこれらを用紙幅方向に千鳥状に並べることにより、所望の記録幅が得られ、ライン記録方式のインクジェット記録装置が構成される。このノズルモジュール４０２内にある各圧電素子３０４の信号入力端子３０５には、次に示す圧電素子ドライバ２０１からの圧電素子駆動信号が入力される。
【００２０】
図２ａに一般的な圧電素子ドライバ２０１の構造を示す。ここでは前記圧電素子３０４を、電気回路の静電容量の記号で示す。圧電素子３０４の片側（共通端子側）には、共通電源２０２がつながれている。ここでは圧電素子３０４を駆動するのに必要な容量（例えば１０Ａ）を持った直流電源（例えば４０Ｖ）とする。圧電素子３０４のもう片側（個別端子側）にはスイッチ２０３、１２８ｂｉｔラッチ２０４、１２８ｂｉｔシフトレジスタ２０５が図のようにつながれている。シフトクロックＳ−ＣＬＫとともに吐出信号２０７がシフトレジスタ２０５に入力されると、順に１ｂｉｔずつシフトしていく。ここでは論理１の時吐出、論理０の時非吐出と定義する。ラッチ２０４には、前記シフトレジスタ２０５からの合計１２８ｂｉｔパラレルデータおよびラッチクロックＬ−ＣＬＫが入力される。各ドライバの、１２８個のスイッチ２０３のスイッチ端子には、前記ラッチ２０４からの出力とＯＥ生成回路２０６からのドライバ毎に共通のＯＥ（アウトプットイネーブル）とを論理和した信号が入力される。スイッチ２０３は、スイッチ端子に論理１が印加されているときは、圧電素子３０４の個別端子側にグランド電圧を与え、論理０が印加されているときは、共通電源２０２の電圧を与える。
【００２１】
図２ｂに前記圧電素子ドライバ２０１の動作例を示す。ここではノズルの圧電素子両端電圧Ｖｐｚｔが振幅電圧４０（Ｖ）で時間幅Ｔｗ＝５〜２５μｓの矩型波形である例を説明する。
【００２２】
まず後述する画素同期信号１０９を受信すると、それと同期してまずラッチクロックＬ−ＣＬＫが発生し、その前のサイクルでシフトレジスタ２０５に格納されていた吐出信号２０７が一括してラッチ２０４に格納される。その後同様にＯＥ生成回路２０６から画素同期信号に同期した時間幅Ｔｗ＝５〜２５μｓの矩型ＯＥ信号が入力され、この結果吐出信号２０７が論理１になっているノズルの圧電素子両端には電圧Ｖｐｚｔがかかりインク粒子が吐出され、論理０になっているノズルの圧電素子両端では電圧Ｖｐｚｔ＝０となって吐出されない。
【００２３】
次にこの記録ヘッド４０１を搭載した用紙搬送系６０１について簡単に説明する。図６に、本実施例における用紙搬送系６０１の構造を簡単化して示す。連続記録用紙６０２はガイド６０３に沿って記録ヘッド４０１の直下に導かれ、記録される。記録後、搬送用駆動ローラ６０４を巻いて排紙される。搬送用駆動ローラ６０４には駆動用モータの他位置検出用のロータリエンコーダ６０５が取り付けられおり、用紙の搬送方向位置に応じて位置パルスを精度良く発生する。これは後述するタイミング制御回路によってｙ方向の解像度Ｒｙ（ｄｐｉ）に分周され、前記画素同期信号１０９を形成する。
【００２４】
次に、図１に戻りタイミング制御回路について説明する。
【００２５】
前記吐出データメモリ１０５への一時格納が終了すると、タイミング制御装置１０６が前記用紙搬送系６０１に稼働指示１０７を出し、用紙搬送が開始する。すると、前記ロータリエンコーダ６０５からの用紙位置パルス１０８がタイミング制御装置１０６に返されるようになる。タイミング制御装置１０６は用紙位置が適当な記録位置に達すると、前記用紙位置パルス１０８に同期した、画素同期信号１０９を内部で発生する。本実施例装置の前記ロータリエンコーダ６０５の分解能は用紙上で１μｍなので、ｙ方向解像度３００ｄｐｉに合わせるために前記用紙位置パルス１０８を適当に分周して画素同期信号１０９が作られる。
【００２６】
タイミング制御装置１０６は前記画素同期信号１０９を基に図２ａ、図２ｂで示した前記ラッチクロックＬ−ＣＬＫ、前記シフトクロックＳ−ＣＬＫを論理回路により発生し、圧電素子ドライバ２０１に供給している。
【００２７】
以上により、入力されたビットマップデータ１０１に対応する記録画像を得ることができる、ライン記録方式のインクジェット記録装置の説明を終える。
【００２８】
次に記録画像検査装置について説明するが、その前に前記インクジェット記録装置における画質上の問題点をのべる。前記したように画像欠陥となる大きな要因はノズル目詰まりがほとんどであるため、記録画像検査装置はその現象だけを検出すれば十分である。さらに前記したようにノズル目詰まりは単発的に起こるのではなく、一度起こるとほとんどの場合次の清掃工程まで回復しない。従って検出すべき信号は用紙搬送をｘ方向、用紙幅方向をｙ方向とすれば、ｙ方向の変化だけ見れば十分である。また測定対象をｘ方向に変化させなければ、測定範囲をｘ方向長くすればするほどｘ方向の高周波ノイズ成分がキャンセルされて測定精度が向上する。
【００２９】
またライン記録方式のインクジェット記録装置は通常ノズル数が１色あたりでも１万ノズル程度になるが、それら一つ一つの故障確率は極めて小さい。これは隣接する２ノズルが同時に故障することは無視できることを意味する。従って１ノズルが単独で目詰まりを起こす場合を想定すれば十分である。
【００３０】
以上を考慮するとライン記録方式のインクジェット記録装置における画質欠陥は、図５に示す２つの画像要素について不良検出をすればほとんどの画質結果は検出できることになる。
【００３１】
図５（ａ）は、用紙搬送（ｘ）方向に引かれた単独１ドット線である。本実施例では、線幅が１ドットで、中心（測定）位置に対しｘ方向に両側に少なくとも４ｄｏｔ（全９ドット）分の長さがあり、そのｙ方向の周囲少なくとも３ドットの範囲に他の画像が入っていない画像要素と定義した。これをドットの形で記述すると図５（ｃ）のようになる。これをテンプレートマッチングにおけるテンプレートと呼ぶ。このような画像用紙が目詰まりにより欠損すると、ユーザが誤読する等の重大な被害が発生する。図５（ｂ）は、べた画像である。本実施例では、中心（測定）位置に対しｘ方向両側に少なくとも４ｄｏｔ分、ｙ方向両側に少なくとも３ｄｏｔ分の領域がべた画像である画像要素と定義した。図５（ｄ）にテンプレートを示す。べた画像内部でノズルの目詰まりがおこると、白筋と呼ばれる画像欠損が現われ、著しく画質を速なうことが知られている。
【００３２】
本記録画像検査装置は、この単独１ドット線だけ、またはそれとべた画像だけに焦点をしぼって検出することを特徴としている。また、図５（ｃ）（ｄ）に示したテンプレートのサイズは、後述するように記録画像入力装置１１３の読み取り解像度及び読み取り領域によって変更する必要がある。
【００３３】
図１に戻り本記録画像検査装置の構成を説明する。前記バッファメモリ１０２に一時格納されたビットマップデータ１０１がデータ処理装置１０３に前記線順次方法で送られる時に、同時に後述する画像要素検出装置１１０にも転送する。画像要素検出装置１１０は画像要素の中心（測定）位置を検出し、検出位置データ１１１を作成し位置データメモリ１１２に一時格納する。検出位置データ１１１は検出する場合を１、しない場合を０とした、ビットマップデータではあるが、一連の処理をしたあと、解像度は後述する記録画像入力装置１１３にあわせてある。
【００３４】
記録が開始され、記録された画像が記録画像入力装置１１３の読み取り位置に達すると、記録画像入力装置１１３は読み取りを開始し、中間調を含んだ読み取りデータ１１５を出力する。読み取りデータ１１５は、本実施例の場合、８ｂｉｔのバイナリーデータであり、０付近に用紙濃度が、２５５付近にインク濃度が定義されている。
【００３５】
画像濃度判定装置１１４は、記録画像入力装置１１３の読み取りデータ１１５と同期して前記検出位置データ１１１を位置データメモリ１１２から読み出す。検出位置データ１１１が１の場合、そのときの読み取りデータ１１５を参照し、その値が予め決められた基準画像濃度Ｄｒｅｆ以上あるかどうかを判定する。検出位置データ１１１が０の場合はなにもしない。判定した結果、読み取りデータ１１５が基準画像濃度Ｄｒｅｆより小さい場合は異常信号１１６を保全装置１１７に発信する。
【００３６】
図６に記録画像入力装置１１３を示す。ＣＣＤのリニアアレイセンサが内蔵された公知のスタンド型スキャナで、３０ｃｍ程離れた用紙表面を用紙幅（ｙ）方向１５０ｄｐｉで読むことが可能である。用紙搬送（ｘ）方向に関しては、本実施例では、用紙が約３０ｃｍ／秒で搬送される場合、ちょうど１５０ｄｐｉで連続的に読み込み、転送することが可能となる。このとき読み込み領域は記録装置のドット（３００ｄｐｉ）で表わすと、およそｘ、ｙ方向に３ｘ３ドットの方形領域に近似できるとする。この領域は焦点をずらせば広げることができる。もしも記録用紙がそれ以上（たとえばＮ倍）の速さで搬送されると用紙搬送（ｘ）方向の解像度は１／Ｎになる。本実施例装置では用紙搬送速度が６０ｃｍ／秒なのでｘ方向の解像度は実質７５ｄｐｉになっている。従ってこのとき読み込み領域は図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、記録装置のドット（３００ｄｐｉ）で表わすと、およそｘ、ｙ方向に５ｘ３ドットの方形領域に近似できるとする。
【００３７】
図７に、画像要素検出装置１１０の機能ブロック図を示す。ビットマップデータ１０１はまずテンプレートマッチング回路７０１に入力され、参照位置データ７０２が抽出される。回路７０１には、用紙搬送速度データ７０３が入力されており、速度データ７０３に応じたテンプレートサイズが選択される。本実施例では前記したように用紙搬送速度は６０ｃｍ／秒であり、記録画像入力装置１１３の読み取り領域が図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、５ｘ３ドットなので、それに応じてテンプレーサイズを９ｘ７ドットとしてある。これは、入力装置１１３の解像度が記録装置の解像度より低いため、読み取り位置がずれる場合を想定して決定される。
【００３８】
図１１に、記録画像の位置と入力装置１１３の位置がずれた場合の説明図を示す。ｘ方向に±２ドット、ｙ方向に±１ドットずれても読み取りデータ１１５に影響は出ない。これは図５（ｃ）（ｄ）に示したテンプレートのサイズを、入力装置１１３の解像度や読み取り領域にあわせて設定すれば、解像度の低い入力装置１１３でも異常判定ができることを示す。そこでここではテンプレーサイズを９ｘ７として説明する。
【００３９】
図８ａ、図８ｂにテンプレートマッチング回路７０１のデータレジスト部を示す。入力されたビットマップデータ１０１は１ライン毎に公知の８ライン分のラインメモリ（ＦＩＦＯ）８０１に順次入力される。したがって現在のラインおよび過去８ライン前までのビットマップデータ１０１が同時に得られる。さらに各ライン毎６個のＤタイプフリップフロップ８０２に順次入力されるため各フリップフロップ８０２の出力を図のように集めれば、図８ｂのようにｘ方向に９ドット、ｙ方向に７ドット、合計６３ドットのビットマップデータ１０１が一括して得られ、それが線順次で１ドット毎に走査していく。
【００４０】
図９ａ、図９ｂにテンプレートマッチング回路７０１のテンプレートマッチング部を示す。したがって前記一括データに対し、図９ａ、図９ｂに示すような論理回路で計算すると、図９ａ、図９ｂに示したテンプレートと同じ画像要素が抽出される。論理回路の結果が１の時、図９ａの場合は孤立１ドット線が、図９ｂの場合はべた画像が抽出されたことを意味するので、それをメモリに格納すれば参照位置データ７０２となる。
【００４１】
用紙搬送速度（速度データ７０３）が変わり、記録画像入力装置１１３のｘ方向読み取り領域が変化するとと、テンプレートサイズもｘ方向を変化させなければならない。そこで予め図８ａのラインメモリ８０１の数を多く（本実施例では８ラインとした）とっておき、図９ａ、図９ｂの論理回路を数種類作っておき、その結果を速度データ７０３で選択するようになっている。
【００４２】
本機能により、用紙搬送速度が低速な場合は細かい部分まで検知ができるようになるし、高速の場合は細かい部分の検知が抜ける変わりに処理数を減らすことにより処理時間を間に合わせることができる。
【００４３】
図７に戻り説明を続ける。参照位置データ７０２はノズル検値履歴メモリ７０４に入力される。これはある一定期間内にすでに１回検知されたかどうかをノズル毎に記憶しておくメモリである。すでに１回検知されているノズル場合は、禁止信号７０５が発信され、２回以上検知されないようになる。ある一定期間経過すると全てのノズルで禁止信号７０５はリセットされる。画像要素検出位置メモリ７０６は、参照位置データ７０２と前記禁止信号７０５との論理積を取った結果を順次格納していく。ここではそれをノズル検出位置データ７０７と呼ぶ。このデータ７０７の解像度は記録装置の解像度なので、本実施例では、３００ｄｐｉになっている。次に解像度変換装置７０８で、これを記録画像入力装置１１３の解像度に変換する。本実施例では、前記したように入力装置１１３の解像度はｘ方向７５ｄｐｉ、ｙ方向１５０ｄｐｉである。解像度の変換方法は、７５ｄｐｉｘ１５０ｄｐｉの格子点の最短距離の格子点に移す公知の方法でよい。これにより得られた１５０ｄｐｉのデータを検出位置データ１１１とよぶ。
【００４４】
図１０に画像濃度判定装置１１４の機能をフローチャートで示す。記録が開始され、記録された用紙の先頭が入力装置１１３の読み取り位置まで来ると、入力装置１１３は読み取りデータ１１５を画像濃度判定装置１１４に送信を開始する。画像濃度判定装置１１４は、読み取りデータ１１５を受信するのと同時に、位置データメモリ１１２から位置データ１１１を入力する。量者は同様にライン順次に入力するため、画像上の位置はそろっている。位置データ１１１が０なら、入力装置１１３からの読み込みに戻る。位置データ１１１が１なら、そのときの読み取りデータ１１５の濃度が予め決められた基準画像濃度Ｄｒｅｆより小さいかどうかを判定する。
【００４５】
図５を用いて、基準画像濃度Ｄｒｅｆの決め方を説明する。まず、用紙の画像濃度をＤｐ、インク付着部の画像濃度をＤｉと仮定する。画像要素が図５（ａ）のような孤立１ドット線の場合、その中心付近を記録画像入力装置１１３で読み取るとする。入力装置１１３の読み取り領域は、図５（ｅ）、（ｆ）に示すように、およそｘ、ｙ方向に３ｘ５ドットの方形領域に近似できる。記録が図５（ｅ）のように正常な場合、記録濃度が近似的に面積比率に比例するとすれば読み取りデータ１１５（＝Ｄａｃｏｒ）は
Ｄａｃｏｒ＝（２／３）＊Ｄｐ＋（１／３）＊Ｄｉ
となる。一方記録がノズル目詰まりによって図５（ｆ）のように異常な場合、同様に読み取りデータ１１５（＝Ｄａｗｒｏ）は
Ｄａｗｒｏ＝Ｄｐ
となる。従って基準濃度Ｄａｒｅｆを中間値にとればよい。
Ｄａｒｅｆ＝（５／６）＊Ｄｐ＋（１／６）＊Ｄｉ
同様に画像要素が図５（ｂ）のようなべた画像の場合は以下のようになる。正常な場合は
Ｄｂｃｏｒ＝Ｄｉ
ノズル目詰まりがある場合は
Ｄｂｗｒｏ＝（１／３）＊Ｄｐ＋（２／３）＊Ｄｉ
基準濃度Ｄａｒｅｆは中間値にすると
Ｄｂｒｅｆ＝（１／６）＊Ｄｐ＋（５／３）＊Ｄｉ
以上より、検出対象の画像要素に応じて基準画像濃度Ｄｒｅｆを決めれば異常判定を行えることがわかる。
【００４６】
図１０に戻り、この結果は、これらのデータ１１１、１１５のｙ座標値（どちらも同じ）とともに、図１に示した異常信号１１６として保全装置１１７に送られる。保全装置１１７は前記したように、記録ヘッド４０１を退避して個々のヘッドモジュール４０２のオリフィス３０１に対し、ワイプやパージを行うもので、公知の装置である。但し本発明では、目詰まりを起こしたノズルがどのへんに存在するかを前記異常信号１１６内のｙ座標値で知ることができるため、記録ヘッド４０１のその付近を局部的に清掃することができる。このような必要最小限の局部清掃は、保全部品の寿命を延ばし、無駄なインクをなくすことができる。また一般に、前記ワイプやパージといった清掃工程を良好な状態のノズルに対して行うと、ごみや気泡が混入してかえって悪くなることもあるため、全数清掃する場合は本格的にしなければならない。本発明はこれを回避し、清掃時間を短縮し記録効率を上げることができる。
【００４７】
清掃工程の後、記録ヘッド４０１がセットされ、一般にはまずノズルチェックパターン等を流し、不吐出ノズルの復元を確認したのち、再び記録を開始する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、解像度の低い記録画像入力装置を使用できるため、従来のような高速シャッタカメラは不要になる。また、測定対象は、ノズル不吐出を検出する２種類の画像要素に限定し、ユーザが記録した画像のなかから見付け出し、一定期間で同じノズルを２回以上検査しないので、検査件数が少なくなる。また、判定は単純に画像濃度の大小だけであるため、簡易な処理装置でも高速な処理が可能になる。これにより読み込む解像度が低い低能力の画像入力装置で画像を取り込み、また処理速度が遅い低能力の処理装置で画像欠損を探し出す記録画像検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプリンタシステムの全体構成を示すブロック図。
【図２】一般的な圧電素子ドライバを示すブロック図及びその動作を示す図。
【図３】ノズルの構造を示す断面図。
【図４】ノズルモジュールの構造を示す図。
【図５】インクジェット記録装置における画質欠陥の説明図。
【図６】記録画像入力装置の概略図。
【図７】画像要素検出装置の機能ブロック図。
【図８】テンプレートマッチング回路のデータレジスト部の説明図。
【図９】テンプレートマッチング回路のテンプレートマッチング部の説明図。
【図１０】画像濃度判定装置の機能のフローチャート。
【図１１】記録画像の位置と入力装置の位置がずれた場合の説明図。
【符号の説明】
１０１はビットマップデータ、１０２はバッファメモリ、１０３はデータ処理装置、１０４は吐出データ、１０５は吐出データメモリ、
２０１は圧電素子ドライバ、４０２は記録ヘッド、１０６はタイミング制御装置、１０７はは稼働指示、１０８用紙位置パルス、１０９は画素同期信号、１１０画像要素検出装置、１１１は検出位置データ、１１２は位置データメモリ、１１３は記録画像入力装置、１１５は読み取りデータ、１１４は画像濃度判定装置、１１６は異常信号、１１７は保全装置、２０１は一般的な圧電素子ドライバ、２０２は共通電源、２０３はスイッチ、２０４は１２８ｂｉｔラッチ、２０５は１２８ｂｉｔシフトレジスタ、２０７は吐出信号、３０１はオリフィス、３０２は加圧室、３０３は振動板、３０４は圧電素子、３０５は信号入力端子、３０６は圧電素子固定基板、３０７はリストリクタ、３０９は弾性材料、３１０はリストリクタプレート、３１１は加圧室プレート、３１２はオリフィスプレート、３１３は支持板、４０１はヘッドモジュール、４０２は圧電素子ドライバ、４０３はアナログスイッチ、４０４は３２ｂｉｔラッチ、４０５は３２ｂｉｔシフトレジスタ、４０６はアナログ駆動信号、４０７はデジタル吐出信号、６０１は用紙搬送系、６０２は連続記録用紙、６０３はガイド、６０４は搬送用駆動ローラ、６０５はロータリエンコーダ、７０１はテンプレートマッチング回路、７０２は参照位置データ、７０３は用紙搬送速度データ、７０４はノズル検値履歴メモリ、７０５は禁止信号、７０６は画像要素検出位置メモリ、７０７はノズル検出位置データ、７０８は解像度変換装置である。
【図１】
2004216796.tif 000003
【図２】
2004216796.tif 000004
【図３】
2004216796.tif 000005
【図４】
2004216796.tif 000006
【図５】
2004216796.tif 000007
【図６】
2004216796.tif 000008
【図７】
2004216796.tif 000009
【図８】
2004216796.tif 000010
【図９】
2004216796.tif 000011
【図１０】
2004216796.tif 000012
【図１１】
2004216796.tif 000013