(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子が配列された記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に記録したテストパターンの読取画像信号を取得する読取画像信号取得手段と、
前記読取画像信号を解析して前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する処理を行う信号処理手段と、を備えた不良記録素子の検出装置であって、
前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録した前記相対移動方向のライン状のパターンを含み、
前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、
前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きく、
Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜
から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３よりも大きい値であり、
前記信号処理手段は、
前記取得した読取画像信号について、前記第１方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解手段と、
前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成手段と、
前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定手段と、
前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出手段と、
前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定手段と、
を備え、
前記予測信号生成手段は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成し、
前記閾値決定手段は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分の前記第１方向のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする不良記録素子の検出装置。
【請求項２】
複数の記録素子が配列された記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させ、前記記録素子により前記記録媒体上に記録したテストパターンの読取画像信号を取得する読取画像信号取得工程と、
前記読取画像信号を解析して前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する処理を行う信号処理工程と、を有する不良記録素子の検出方法であって、
前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録した前記相対移動方向のライン状のパターンを含み、
前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、
前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きく、
Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜
から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３よりも大きい値であり、
前記信号処理工程は、
前記取得した読取画像信号について、前記第１方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解工程と、
前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成工程と、
前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定工程と、
前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出工程と、
前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定工程と、
を含み、
前記予測信号生成工程は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成し、
前記閾値決定工程は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分の前記第１方向のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする不良記録素子の検出方法。
【請求項３】
前記複数の記録素子を有する前記記録ヘッドによって前記記録媒体上に前記テストパターンを記録するテストパターン形成工程と、
前記ラインパターン形成工程において前記記録媒体上に記録された前記ラインパターンを画像読取手段によって読み取ることにより前記読取画像信号を生成する画像読取工程と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の不良記録素子の検出方法。
【請求項４】
複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させる媒体搬送手段と、
前記記録ヘッドによって前記記録媒体上にテストパターンを形成するように前記記録ヘッドの記録動作を制御するテストパターン出力制御手段と、
前記記録媒体上に記録された前記テストパターンを読み取り、読取画像信号を生成する画像読取手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録した前記相対移動方向のライン状のパターンを含み、
前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、
前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きく、
Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜
から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３よりも大きい値であり、
前記取得した読取画像信号について、前記第１方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解手段と、
前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成手段と、
前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定手段と、
前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出手段と、
前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定手段と、
前記特定された不良記録素子の情報を記憶しておく記憶手段と、
前記特定された不良記録素子による記録動作を停止させ、当該不良記録素子以外の記録素子によって前記不良記録素子の記録欠陥を補償して目的の画像を記録するように画像データを補正する画像補正手段と、
前記画像補正手段による補正後の画像データに従い前記不良記録素子以外の記録素子の記録動作を制御して画像記録を行う記録制御手段と、
を備え、
前記予測信号生成手段は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成し、
前記閾値決定手段は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分の前記第１方向のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記記録素子は、ノズルから液滴を吐出して、その吐出した液滴を前記記録媒体上に付着させることによってドットを記録する液滴吐出素子であり、
前記不良記録素子は、記録位置誤差が大きいもの、及び不吐出のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像読取手段は、複数の光電変換素子が前記第１方向に前記読取画素ピッチＷＳで配列されたラインセンサであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の記録素子を有する記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録ヘッドによって前記記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、
前記記録ヘッドによって前記記録媒体上にテストパターンを形成するように前記記録ヘッドの記録動作を制御するテストパターン出力制御工程と、
前記記録媒体上に記録された前記テストパターンを読み取り、読取画像信号を生成する画像読取工程と、を有し、
前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録した前記相対移動方向のライン状のパターンを含み、
前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、
前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きく、
Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜
から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３よりも大きい値であり、
前記取得した読取画像信号について、前記第１方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解工程と、
前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成工程と、
前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定工程と、
前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出工程と、
前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定工程と、
前記特定された不良記録素子の情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、
前記特定された不良記録素子による記録動作を停止させ、当該不良記録素子以外の記録素子によって前記不良記録素子の記録欠陥を補償して目的の画像を記録するように画像データを補正する画像補正工程と、
前記画像補正工程による補正後の画像データに従い前記不良記録素子以外の記録素子の記録動作を制御して画像記録を行う記録制御工程と、
を含み、
前記予測信号生成工程は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成し、
前記閾値決定工程は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分の前記第１方向のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１に記載の不良記録素子の検出装置における各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録素子を有する記録ヘッド（例えば、インクジェットヘッド）によるテストパターンの記録結果から不良記録素子を特定するための検出技術、並びにこれを適用した画像形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙などの記録媒体に画像を記録する方法として、画像信号に応じて記録ヘッドからインク滴を吐出させ、そのインク滴を記録媒体上に着弾させるインクジェット描画方式がある。このようなインクジェット描画方式を用いた画像描画装置としては、インク滴を吐出する吐出部（複数のノズル）を記録媒体の１辺の全域に対応するようにライン状に配置し、記録媒体を吐出部に直交する方向に搬送することで、記録媒体の全域に画像を記録可能なフルラインヘッド型の画像描画装置がある。フルラインヘッド型の画像描画装置は、吐出部を移動させることなく記録媒体を搬送することで、記録媒体の全域に画像を描画することができるため、記録速度を高速化するのに適している。
【０００３】
しかしながら、フルラインヘッド型の画像描画装置は、吐出部を構成する記録素子（ノズル）の製造バラツキや経時劣化など、様々な原因で、記録媒体上に記録される実際のドット位置が理想的なドット位置からずれてしまい、記録位置誤差（着弾位置誤差）を生じることがある。その結果、記録媒体に記録した画像にスジ状のアーティファクトが発生するという問題がある。このような記録位置誤差に起因するアーティファクトの他にも、液滴が吐出しない異常（不吐出）、吐出体積の異常、吐出形状の異常（スプラッシュ）など、記録素子の不良によって、記録媒体上の記録画像にスジ状のアーティファクトが発生する現象がある。このような記録品質の低下の原因になる記録素子を総称して「不良吐出ノズル」或いは「不良記録素子」と呼ぶ。
【０００４】
フルラインヘッド型の記録ヘッドは記録用紙幅に等しい長さがあるため、例えば、記録解像度が1200DPIの場合、菊半裁（636mm×469mm）程度の用紙幅を持つ記録用紙に対応する装置においては、およそ３万ノズル／インク程度の記録素子がある。このような多数の記録素子の中で不良吐出ノズルが発生する時期は様々である。すなわち、記録ヘッド製造時に不良となったもの、経時変化によって不良となったもの、メンテナンス時に不良となったもの（メンテナンス起因の場合、しばしば次のメンテナンスで正常ノズルに復帰する場合も多い）、連続印刷途中から不良吐出ノズル化したもの、などがあり得る。
【０００５】
不良吐出ノズルが発生した場合には、その不良吐出ノズルを使用停止（不吐化処理）して、他の周辺ノズル（正常な吐出が可能なノズル）を使用して画像を補正する技術が知られている。かかる補正技術を適用する上で不良吐出ノズルを正確に特定することが重要である。
【０００６】
不良吐出ノズルを特定する技術として、不良吐出ノズルの検出を目的とした所定のテストパターンを印字して、その印字結果を画像読取装置によって読み取り、得られた読取画像データを解析して不良吐出ノズルを特定する方法が、特許文献１〜３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−００９４７４号公報
【特許文献２】特開２００６−０６９０２７号公報
【特許文献３】特開２００７−０５４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、いわゆる１オンＮオフの検出テストパターンを使用する構成が開示されている。読取装置（スキャナ）は、印字解像度と同等もしくはそれ以上の解像度を有し、読取結果を２値化して不吐出ノズルを検出している。
【０００９】
また、特許文献２には、テストパターンのうち注目する１列の読取結果の平均値と、注目列の左右ｍ列の読取結果の平均値に基づいて、不良ノズル位置を検出する技術が開示されている。ここでは、画像読取部の読取解像度はラインヘッドの解像度のｎ倍（ｎは、２以上の自然数）であることが好ましいとされている。
【００１０】
しかし、特許文献１、２には、ラインヘッドの印字解像度より低解像度の読取装置を用いるという課題に対する検出技術は開示されていない。
【００１１】
この課題に対し、特許文献３には、記録ヘッドの解像度より低い解像度で読み取るスキャナを使用し、読取データを補間処理して不良ノズルを検出する技術が開示されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献３の技術では、テストパターン上のドットで形成されたライン幅がサンプリング定理を満たさない条件下においては、ライン位置には誤差（ドットで形成されたラインプロファイルの推定誤差）が一定量残るため、それほど高精度にならないという問題点がある。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録解像度よりも低解像度の読取装置を用いた場合であっても、記録ヘッドにおける不良記録素子（特に、記録位置誤差が所定量を超えて大きいもの）を精度良く特定することができる不良記録素子の検出装置及び方法を提供することを目的とする。また、その検出技術を用いた画像形成装置及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は前記目的を達成するために、複数の記録素子が配列された記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に記録したテストパターンの読取画像信号を取得する読取画像信号取得手段と、前記読取画像信号を解析して前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する処理を行う信号処理手段と、を備えた不良記録素子の検出装置であって、前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録した前記相対移動方向のライン状のパターンを含み、前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きく、Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３よりも大きい値であり、前記信号処理手段は、前記取得した読取画像信号について、前記第１方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解手段と、前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成手段と、前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定手段と、前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出手段と、前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定手段と、を備え、前記予測信号生成手段は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成し、前記閾値決定手段は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分の前記第１方向のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする不良記録素子の検出装置を提供する。
【００１５】
本発明の他の態様については、本明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、テストパターンを読み取って得られる読取画像信号から予測信号を計算し、ライン状のパターンの規則性（周期性）を利用して、その予測信号から記録位置の誤差（距離）と信号変化の関係を把握して判定用の閾値を決定している。これにより、記録ヘッドの記録解像度よりも低い解像度の読取画像信号から、不良記録素子を精度良く特定することができる。
【００１７】
また、読取画像信号から計算される予測信号から判定用の閾値を決定しているため、読取装置の特性やテストパターンの記録条件等に影響されにくい、ロバスト性に優れた高精度の検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ノズルから吐出されるインク滴の記録媒体上における着弾位置が理想的な着弾位置から逸脱する状態を模式的に説明する図
【図２】記録紙に記録されるテストパターンの基本形を示す図
【図３】テストパターンの一具体例を示す図
【図４】テストパターンを読み取って得られる理想的な読取画像の例を示す図
【図５】図４中のＡ部の拡大図
【図６】低解像度（477DPI）の読取装置を用いてテストパターンを読み取った実際の読取画像の例を示す図
【図７】図６中のＢ部の拡大図
【図８】ノズル、ライン、読取画素との関係を模式的に表した図
【図９】図８に示す各読取画素のプロファイルを示すグラフ
【図１０】着弾位置誤差がある場合のノズル、ライン、読取画素との関係を模式的に表した図
【図１１】図１０に示す各読取画素のプロファイルを示すグラフ
【図１２】検出ピッチと解析ピッチとのピッチ差ΔＰが負の場合のノズル、ライン、読取画素との関係を模式的に表した図
【図１３】ピッチ差ΔＰが正の場合のノズル、ライン、読取画素との関係を模式的に表した図
【図１４】ラインと読取画素の相対位置を示す図
【図１５】検出ピッチ数と解析ピッチ数との各組合せのピッチ差と周期を示す図表
【図１６】検出ピッチ数と解析ピッチ数との各組合せのピッチ差と周期を示す図表
【図１７】不良吐出ノズル検出の処理全体の流れを示すフローチャート
【図１８】不良吐出ノズル検出処理のフローチャート
【図１９】全体位置検出処理のフローチャート
【図２０】読取画像から基準位置（上端位置、下端位置）を検出する処理の説明図
【図２１】読取画像から基準位置（左端位置、右端位置）を検出する処理の説明図
【図２２】ラインブロック・トラック設定処理のフローチャート
【図２３】基準位置に基づくラインブロック及びトラックの切り出し方法の説明図
【図２４】ラインブロックの読取画像プロファイルの一例を示すグラフ
【図２５】ＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑ（ｑ＝0,1,2,3）を示すグラフ
【図２６】シェーディング補正を実施していない状態のＭＯＤ系列毎の画像プロファイルを示すグラフ
【図２７】画像プロファイルに基づく不良吐出ノズル検出処理のフローチャート
【図２８】各トラックの画像プロファイルに基づく処理のフローチャート
【図２９】画像プロファイル初期解析処理のフローチャート
【図３０】各読取画素、読取画素のまとまり（解析ピッチ）及びラインパターンの関係を表した図
【図３１】プレフィルタ処理のフローチャート
【図３２】画像プロファイル分割処理のフローチャート
【図３３】画像プロファイル分割処理のフローチャート
【図３４】ＭＯＤ系列毎のプレフィルタ処理と最小値に基づくプロファイル分割処理の説明図
【図３５】画像プロファイル補正処理のフローチャート
【図３６】画像プロファイル補正処理のフローチャート
【図３７】画像プロファイル補正処理のフローチャート
【図３８】画像プロファイル補正処理と平均プロファイル計算範囲の説明図
【図３９】平均プロファイル計算処理のフローチャート
【図４０】平均プロファイルの系列別の要素を示す図
【図４１】検出閾値設定処理のフローチャート
【図４２】ＭＯＤ系列期待値プロファイルと検出オフセット画素数の説明図
【図４３】画像プロファイル期待値計算処理のフローチャート
【図４４】不良ノズル判定処理のフローチャート
【図４５】不良ノズル判定サブルーチンのフローチャート
【図４６】着弾位置に対応する閾値の説明図
【図４７】同じラインブロックに属するトラック間の統計処理のフローチャート
【図４８】距離計算の処理のフローチャート
【図４９】距離計算サブルーチンのフローチャート
【図５０】インクジェット記録装置における画像補正プロセスの例を示すフローチャート
【図５１】不良吐出ノズルの検出及び入力画像データの補正処理に関わるシステムの機能ブロック図
【図５２】不良吐出ノズルを検出して補正するシステムにおけるプリント用紙上のレイアウト図
【図５３】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図５４】インクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図
【図５５】複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成されるインクジェットヘッドの例を示す図
【図５６】図５４中のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図５７】インクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５８】本実施形態による画像印刷の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（着弾位置誤差の説明）
はじめに、インクジェットヘッドにおける不良吐出ノズルの一例として、着弾位置（記録位置）の誤差について説明する。図１（ａ）〜図１（ｃ）は、ノズルから吐出されるインク滴の記録媒体上における着弾位置が理想的な着弾位置から逸脱する状態を模式的に説明する図である。図１（ａ）は、ヘッド５０における複数のノズル５１のライン配列を示す平面図である。図１（ｂ）は、ノズル５１から記録紙（記録媒体）１６に向かってインク滴を吐出する状態を横方向から見た図であり、図中の矢印Ａによってノズル５１からのインク滴の吐出方向が概略的に示されている。また図１（ｃ）は、ノズル５１から吐出されるインク滴によって記録紙１６上に形成されるテストパターン１０２の例を示す図であり、理想的な着弾位置（符号１０４）が点線で示され、実際の着弾位置（符号１０２）が太い黒線で示されている。
【００２１】
なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）では、図示の簡略化のために、複数のノズル５１が１列に並んだヘッド５０を示すが、複数のノズルが二次元配列されて成るマトリクスヘッドに対しても当然に適用できる。即ち、２次元配列のノズル群は、ヘッドと記録媒体との相対移動方向と直交する方向に沿う直線上に正射影される実質的なノズル列を考慮することにより、１列のノズル列と実質的に同等のものとして取り扱うことができる。例えば、ラインヘッドに対する記録紙の搬送方向が「相対移動方向」に相当し、この用紙搬送方向を「副走査方向」とすると、これに直交する用紙幅方向が「主走査方向」となり、主走査方向と平行な直線上に正射影されたノズル列（投影ノズル列）は実質的に１列のノズル列として取り扱うことができる。
【００２２】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示されるように、ヘッド５０の複数のノズル５１には、通常の吐出特性を示す正常ノズルとともに、吐出されるインク滴の飛翔軌道が本来の軌道から過大に外れてしまう不良吐出ノズルが含まれる。この不良吐出ノズルから吐出され記録紙１６上の着弾したインク滴により形成されるライン状のドットパターン（テストパターン）１０２は、理想的な着弾位置１０４からずれて、画像品質の劣化の一因となる。
【００２３】
高速記録技術であるシングルパス記録方式のインクジェット記録装置（画像形成装置）では、記録紙１６の用紙幅に対応するノズル数は１インク当たり数万個に及び、またフルカラー記録ではさらにインク色数（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色）の分だけ記録素子が存在する。
【００２４】
このように多数の記録素子を備えるシングルパス記録方式の画像形成装置において、不良記録素子（不良吐出ノズル）を精度よく検出する技術、記録素子の記録位置誤差（吐出液滴の着弾位置誤差）を測定する技術を開示する。
【００２５】
（検出用テストパターンの例）
図２は、不良吐出ノズルを検出するために記録紙（記録媒体）に記録されるパターン（以下「テストパターン」、或いは「検出パターン」と呼ぶ。）の基本形を示す図である。
【００２６】
記録ヘッドに対して記録紙１６を搬送するとともに記録ヘッドの複数のノズルを一定間隔で選択して駆動することにより、記録紙１６上にライン状のテストパターン１０２の基本部分が作成される。すなわち、記録ヘッドの複数のノズルのうち所定間隔を有するノズル群から構成されるノズルブロック毎にインク滴が吐出されてライン状のテストパターン１０２が形成され、記録紙１６の搬送と共にインク滴を吐出するノズルブロックを順次変えることによって、図２に示されるようにテストパターン１０２が千鳥状に形成される。
【００２７】
図２のテストパターン１０２は、いわゆる「１オンｎオフ」型のラインパターンである（ｎは自然数）。１つのラインヘッドにおいて、実質的に用紙幅方向（ｘ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）を構成するノズルの並びについて、そのｘ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毎に打滴タイミングを変えて（ただし、Ｎは０以上の整数）、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ことにより、図２のような１オンｎオフ型のラインパターンが得られる。
【００２８】
つまり、ｘ方向に並ぶように正射影された実質的なノズル列の連続する（ｎ＋１）個のノズル並びのうち１ノズルから吐出し、他のｎ個のノズルを非駆動とすることによってライン状の図形を描いたものである。
【００２９】
図２は、「１オン１１オフ」（Ａ＝１２、Ｂ＝０〜１１）の例である。ここでは、Ａ＝１２を例示するが、一般にＡＮ＋Ｂ（Ｂ＝０、１、…Ａ−１）、Ａは２以上の整数について適応可能である。
【００３０】
このような１オンｎオフ型のテストパターンを用いることにより、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他のノズルと区別可能な独立した（ノズル別の）ラインを形成できる。テストパターン１０２を構成する各ラインはそれぞれ各ノズルからのインク吐出に対応しているため、それぞれのラインが適切に形成されているか否かを判定することによって、対応のノズルからインク滴が適切に吐出されているか否かを検出することが可能である。
【００３１】
なお、テストパターンには、上述したいわゆる「１オンｎオフ」タイプのラインパターン以外に、他のラインブロック（例えば、ラインブロック相互間の位置誤差確認用のブロック）やラインブロック間を区切る横線（仕切り線）、基準位置検出ラインなど、他のパターン要素を含んでも良い。
【００３２】
図３は、不良吐出ノズルを検出するためのテストパターンの実例を示す図である。ここでは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色のインクに対応した各色別の記録ヘッドを備えたインクジェット印刷機によって、全色全ノズルの１オンｎオフ型のパターンを形成したものである。
【００３３】
記録紙１６の先端部分には、シェーディング補正領域１８が設けられている。シェーディング補正領域１８は、記録紙１６の白地を読み取ってシェーディング補正用のデータを取得するための非印字領域である。シェーディング補正領域１８に続いて、Ｋインクによるテストパターン１０２Ｋ、Ｃインクによるテストパターン１０２Ｃ、Ｍインクによるテストパターン１０２Ｍ、Ｙインクによるテストパターン１０２Ｙが形成される。
【００３４】
このように記録紙１６の紙面内にシェーディング補正領域１８を設け、インクジェット記録装置で使用する各色のインク（ここでは、ＣＭＹＫ）によるパターンを用紙内に複数配置する。図３に例示したように、１枚の用紙に４色全てのパターンを形成してもよいし、複数枚の用紙に分けて形成してもよい。
【００３５】
＜テストパターンの読取画像について＞
図４は、テストパターンの理想的な読取画像の例である。ここでは、参考のために、印刷解像度よりも高解像度のスキャナを用いた例を示す。図４には、１２００DPI（dots per inch）の記録解像度をもつインクジェット印刷機によって、１オン１０オフのテストパターンを出力し、これを２４００DPIの読取解像度（水平方向の解像度）をもつフラットベットスキャナで読み取って得られた読取画像の例を示した。図４中の符号Ａで示した矩形で囲った部分の拡大図を図５に示す。
【００３６】
図５において、縦の直線は、読取画素の１画素相当の境界を示す線であり、２本の縦線と上下の横線で区画される細長い矩形領域が読取１画素相当となる。つまり、横方向について２４００DPIの読取解像度を有する場合、１画素の幅は約１０．６μｍとなる。
【００３７】
このテストパターン読取画像から、各ノズルの着弾位置誤差（記録位置誤差）が所定距離（例えば、約１５μｍ）より大きいか否かを検知・判定することが望まれる。２４００DPIの読取解像度であれば、１５μｍの着弾位置誤差を判定できる。
【００３８】
これに対し、インクジェット記録装置の用紙搬送路中に設置される実際の読取装置（インラインセンサ）などは、印刷解像度よりもさらに低解像度の読取解像度のものが用いられることが多い。
【００３９】
図６は、低解像度の読取装置を用いてテストパターンを読み取った実際の読取画像の例である。ここでは、１２００DPIの記録解像度をもつインクジェット印刷機によって、１オン１０オフのテストパターンを出力し、これを４７７DPIの読取解像度（水平方向の解像度）をもつスキャナで読み取って得られた読取画像の例を示した。図６中の符号Ｂで示した矩形で囲った部分の拡大図を図７に示す。
【００４０】
数量的な説明を簡単にするために、１オン９オフの場合に置き換えて説明すると、印刷解像度１２００DPI、１オン９オフのとき、１ブロックのラインピッチは２１１．６μｍである。読取画像の１画素の幅は約５３．２μmとなる。本実施形態による検出技術は、約１５μｍ程度の記録位置誤差を対比することが必要であるが、このままでは読取画素の１画素よりも小さい誤差を判定できない。
【００４１】
そこで、このような低解像度の読取画像から記録位置誤差を高精度に測定し、不良吐出ノズルを精度良く特定する方法の一例を以下に示す。
【００４２】
（不良吐出ノズル検出の原理）
図８は、ヘッド５０のノズル５１のうち、１オンｎオフのルールで選択された所定のノズル５１によって形成した各ライン１０３を読取装置によって読み取る場合の、ノズル５１、ライン１０３、及び読取画素１３８との関係を模式的に表した図である。ここで、ノズル５１の配列によるＸ方向の記録画素ピッチ（Ｘ方向印字解像度が定まるピッチ、すなわち、印字画素サイズ）をＷＰ［μｍ］、Ｘ方向に連続して並ぶ所定個数の印字画素の画素列をひとまとまりの検出単位としたライン１０３の検出ピッチ数（印字画素の単位で表す画素数）をＰＰ、読取画素１３８のＸ方向の読取画素ピッチ（読取画素サイズ）をＷＳ［μｍ］、Ｘ方向に連続して並ぶ所定個数の読取画素１３８の画素列をひとまとまりの解析単位とした解析ピッチ数（読取画素の単位で表す画素数）をＰＳとすると、検出ピッチＬＰは、ＬＰ＝ＰＰ×ＷＰ［μｍ］、解析ピッチＬＳは、ＬＳ＝ＰＳ×ＷＳ［μｍ］と表すことができる。また、検出ピッチＬＰと解析ピッチＬＳとのピッチ差ΔＰは、ΔＰ＝ＬＳ−ＬＰ［μｍ］と表される。
【００４３】
ここでは記録解像度よりも低解像度の読取装置（スキャナ）を用いており、読取画素ピッチＷＳは、記録画素ピッチＷＰより大きい（ＷＳ＞ＷＰ）。
【００４４】
図８は、ΔＰ＝０の場合を示しており、ここでは一例として、ＰＰ＝６、ＷＰ＝２５４００／１２００［μｍ］、ＰＳ＝３、ＷＳ＝２５４００／６００［μｍ］とする。
【００４５】
図９（ａ）は、図８に示す各読取画素１３８による読取結果（読取画像信号）を示すグラフである。
【００４６】
この読取画像信号について、解析ピッチ方向（図８のＸ方向）の読取画素位置（読取画素番号）を端から順にｘ＝０、１、２、３、・・・とする。ここでは、不良吐出ノズルを特定するために、読取画素位置ｘを解析ピッチ数ＰＳで除算して剰余ｑを求め、この剰余ｑ毎に読取画像信号のプロファイルを分割して解析する。
【００４７】
なお、読取画像を一方向（Ｘ方向）に切断した際の画像濃度（濃淡）分布をプロファイルと呼ぶ。このプロファイルは必ずしも１画素だけの濃度（濃淡）分布を指すものではなく、例えばＹ方向に平均化した濃度（濃淡）を用いてＸ方向に関する濃度（濃淡）分布をプロファイルとして採用してもよい。
【００４８】
図９（ａ）に示す読取画像信号のプロファイルをＩｓ（ｘ）とすると、剰余ｑ毎に分割されたプロファイルＩｓｑ（但し、ｑ≡ｘｍｏｄＰＳ）は、以下のように表すことができる。
【００４９】
Ｉｓ０（ｋ）＝Ｉｓ（ＰＳ×ｋ＋０）（ｑ＝０のとき）  …（式１）
Ｉｓ１（ｋ）＝Ｉｓ（ＰＳ×ｋ＋１）（ｑ＝１のとき）  …（式２）
Ｉｓ２（ｋ）＝Ｉｓ（ＰＳ×ｋ＋２）（ｑ＝２のとき）  …（式３）
図８に示すように、上記の剰余ｑは、解析ピッチ数ＰＳ内における各読取画素の位置（解析ピッチ内位置）に該当する。また本明細書では、剰余ｑについて、ＭＯＤ系列と呼ぶ場合がある。
【００５０】
図９（ｂ）〜（ｄ）は、図９（ａ）に示す読取画像信号についてＭＯＤ系列毎に分解したプロファイルＩｓｑをそれぞれプロットしたグラフであり、図９（ｂ）はＩｓ０のプロファイル、図９（ｃ）はＩｓ１のプロファイル、図９（ｄ）はＩｓ２のプロファイルを示している。図９（ｅ）は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示したＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑを重ねて示したグラフである。図９（ｅ）では、（式１）〜（式３）におけるｋが一致するｑの横軸の位置を一致させて示している。
【００５１】
ここでは、ΔＰ＝０、即ち検出ピッチＬＰと解析ピッチＬＳの位相が一致しているので、解析ピッチ内位置（ｑ≡ｘｍｏｄＰＳ）と検出対象ノズルによって形成されたラインとの相対的な位置関係は、着弾位置誤差が無ければ一致する。即ち、ＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑは、理想的には読取画素位置ｘに関わらず一定の濃度（信号値）となる。
【００５２】
図１０は、図８と同様にノズル５１、ライン１０３、及び読取画素１３８との関係を模式的に表した図であり、ここでは各ライン１０３ａ〜１０３ｆのうち、ライン１０３ｂとライン１０３ｄに着弾位置誤差がある場合について示している。
【００５３】
図１１（ａ）は、図１０に示す各読取画素１３８の読取結果を示すグラフであり、図１１（ｂ）〜（ｄ）は、図１１（ａ）に示す読取画像信号についてＭＯＤ系列毎に分解したプロファイルをプロットしたグラフである。図１１（ｂ）はＩｓ０のプロファイル、図１１（ｃ）はＩｓ１のプロファイル、図１１（ｄ）はＩｓ２のプロファイルを示している。図１１（ｅ）は、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示したＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑを重ねて示したグラフである。
【００５４】
図１１に示すように、ＭＯＤ系列毎に取り出したプロファイルＩｓｑに注目すると、着弾位置エラーが発生したノズルに相当する読取画素位置で、Ｉｓｑが変動していることがわかる。即ち、ライン１０３ｂの位置とライン１０３ｄの位置におけるプロファイルが変動している。このように、ＭＯＤ系列毎のプロファイルから変動信号を抽出することで、不良吐出ノズルを特定することができる。
【００５５】
（位相が異なる場合の検出原理）
上記の例では、検出ピッチＬＰと解析ピッチＬＳの位相が一致している（ΔＰ＝０）場合について説明したが、位相が異なっている場合（ΔＰ≠０）であっても、処理としては同様である。
【００５６】
図１２（ａ）は、ピッチ差ΔＰが負の値の場合のノズル５１、ライン１０３、及び読取画素１３８との関係を模式的に表した図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す各読取画素１３８の読取結果を示すグラフであり、図１２（ｃ）は、検出ピッチ数ＰＰと解析ピッチ数ＰＳのセットが増加する毎に、ピッチ差ΔＰが線形に累積する様子を説明するための図である。
【００５７】
同様に、図１３（ａ）は、ピッチ差ΔＰが正の値の場合のノズル５１、ライン１０３、及び読取画素１３８との関係を模式的に表した図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す関係における各読取画素１３８の読取結果を示すグラフ、図１３（ｃ）は、検出ピッチ数ＰＰと解析ピッチ数ＰＳのセットが増加する毎に、ピッチ差ΔＰが線形に累積する様子を説明するための図である。
【００５８】
また、図１４は、解析ピッチＬＳと検出ピッチＬＰのズレ（ΔＰ）が解析ピッチ毎に増大する結果、ラインと読取画素の相対位置が規則的に変化する様子を示す図であり、図１４（ａ）はピッチ差ΔＰが負の場合、図１４（ｂ）はピッチ差ΔＰが正の場合を示している。
【００５９】
図１２〜図１４に示すように、検出ピッチＬＰと解析ピッチＬＳの位相が一致していないため、解析ピッチ内位置と検出対象ノズルによって形成されたラインとの相対的な位置関係は、検出ピッチ数ＰＰと解析ピッチ数ＰＳのセットが増加する毎にΔＰずつずれていく。
【００６０】
このとき、ＭＯＤ系列毎のプロファイルは、ΔＰのずれが検出ピッチＬＰ分だけ累積するまでを１周期として変化する。即ち、ピッチ差ΔＰがゼロではなく絶対値として小さいときは、非常に長い周期でＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑが変化し、この周期Ｔは、以下の（式４）から求められる。
【００６１】
Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜  …（式４）
周期Ｔは、ＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑの画素数（ｋ）を示している。
【００６２】
この周期Ｔが大きな値であれば、位相が一致している場合（ΔＰ＝０の場合）と同様の原理によって変動信号を抽出し、不良吐出ノズルを特定することが可能である。したがって、周期Ｔが大きな値となるように、解析ピッチ数ＰＳを決定すればよい。
【００６３】
図１５（ａ）は、印字解像度が１２００[DPI]、読取解像度が５００［DPI］の場合における、検出ピッチ数ＰＰ（縦軸）と解析ピッチ数ＰＳ（横軸）との各組合せのピッチ差ΔＰ［単位：μｍ］を示す表であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した各組み合わせにおけるＭＯＤ系列毎のプロファイルの周期Ｔ［単位：画素］を示す表である。また、図１６（ａ）、（ｂ）は、印字解像度が１２００[DPI]、読取解像度が４７７［DPI］の場合の、それぞれピッチ差ΔＰ［単位：μｍ］とＭＯＤ系列毎のプロファイルの周期Ｔ［単位：画素］を示す表である。
【００６４】
周期Ｔが非常に大きいとき（ΔＰ＝０は無限大）には検出精度が高く、周期Ｔが短くなるに伴い、ΔＰのずれにより発生する信号変化を正確に演算することが困難になる。特に、Ｔが３以下では非常に条件が悪くなる。したがって、周期Ｔは３より大きいことが好ましい。図１５（ｂ）、図１６（ｂ）におけるグレー部分は、Ｔ＞３となる組み合わせを示している。
【００６５】
＜実施形態に係る具体的な処理アルゴリズムの説明＞
上述した検出原理を利用した具体的な処理アルゴリズムの例を説明する。
【００６６】
図１７は、処理全体の流れを示すフローチャートである。まず、検出パターンを印字する（ステップＳ１２）。次に、その印字された検出パターンを読取装置によって読み取る（ステップＳ１４）。そして、得られた読取画像のデータを基に不良吐出ノズルを検出する処理を行う（ステップＳ１６）。
【００６７】
図１８は、図１７のステップＳ１６に示した不良吐出ノズル検出処理のフローチャートである。図１８のフローがスタートすると、テストパターンの全体位置を把握するための全体位置検出処理が行われる（ステップＳ２２）。次に、読取画像の中から解析対象の位置を決めるために、ラインブロックとトラックの設定処理が行われる（ステップＳ２４）。そして、設定した解析領域について、画像プロファイルに基づいて不良ノズルを検出する処理が行われる（ステップＳ２６）。
【００６８】
図１９は、全体位置検出処理（図１８のステップＳ２２）のフローチャートである。まず、読取画像からテストパターンの上端位置と下端位置を検出する（図１９のステップＳ３２）。さらに、左サイド位置と右サイド位置を検出する処理を行う（ステップＳ３４）。そして、パターンの位置を規定する四隅の４点を決定する(ステップＳ３６)。
【００６９】
図２０は、図１９のステップＳ３２における上端位置検出と下端位置検出の処理内容の説明図である。本例の読取装置には、ＲＧＢの色分解カラーフィルターを備えた撮像素子（例えば、ＲＧＢラインセンサ）が用いられ、描画されたテストパターンを読み取ることによって、当該パターンのカラー画像信号が得られる。テストパターンの読取画像（ＲＧＢのカラー画像データ）のうち、テストパターン領域の位置検出に使用するチャンネルは予め把握されているものとする。例えば、図３で説明したように、記録紙１６の先端側から（上から）順番に、描画インクと配置順が決まっている場合、シアンインクのパターンについてはＲチャンネル、マゼンタインクのパターンについてはＧチャンネル、イエローインクのパターンについてはＢチャンネル、黒インクのパターンについてはＧチャンネルを位置検出に使用する。
【００７０】
本例における読取画像の画像信号は白地が「２５５」に近い値、黒が「０」に近い値で表される８ビット階調のデジタル画像データであるものとして説明する。読取画像中のＸ方向は、図２０の横方向であり、このＸ方向解像度は４７７DPIとする。Ｙ方向は、図２０の縦方向である。Ｙ方向解像度は特に規定しないが、一例として、１００DPI、或いは、２００DPIである。Ｙ方向解像度は、Ｘ方向解像度よりも低い解像度とすることが可能である。なお、Ｙ軸の原点は図２０中の上の方にあり、図２０の下に向かって、Ｙ軸の座標値が増加するものとする。
【００７１】
ここでは、読取画像全体から、図３のＭインクによるテストパターンの位置検出を例に説明する。既述のとおり、テストパターンの設計上の配置から、読取画像全体における各色インクのパターン（色別のパターン）のおおよその位置は予め判っている。この予め把握されている位置情報から、最初に、Ｍインクのテストパターンの大体のＹ方向中心位置とＸ方向中心位置とに基づいて、図２０の符号Ｔ１〜Ｔ４の矩形で示したような上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４と、符号Ｂ１〜Ｂ４の矩形で示したような下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４を設定する。
【００７２】
上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４は、パターンを構成するライン群の上端部の一部を含むような領域に設定される。上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４は、Ｘ方向に複数箇所（ここでは４箇所を例示）設定される。下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４は、パターンの下端部の一部を含むような範囲に設定される。下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４もＸ方向に複数箇所（ここでは４箇所を例示）設定される。解析領域Ｔ１〜Ｔ４、Ｂ１〜Ｂ４をＸ方向に複数設定する理由は、読取画像が傾いている場合への対策である。
【００７３】
各領域Ｔ１〜Ｔ４、Ｂ１〜Ｂ４のＸ方向の幅は、１オンｎオフのラインブロックについて複数本のラインが含まれることが想定される幅であることが好ましい。ここでは、２〜３本のラインが含まれ得る幅に設定されている。
【００７４】
上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４において、上端部位置を決定するため、それぞれの領域内で、Ｙ方向に１画素、Ｘ方向は所定画素数（ここでは、少なくとも２本のラインが含まれると想定される画素数）の解析ウインドウＷＴを図の上向き矢印方向（−Ｙ方向）に順次移動しながら上端部の位置を決定する。
【００７５】
下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４についても、同様に、下端部位置を決定するため、それぞれの領域内で、Ｙ方向に１画素、Ｘ方向に所定画素数、（ここでは、少なくとも２本のラインが含まれると想定される画素数）の解析ウインドウＷＢを図２０の下向き矢印方向（＋Ｙ方向）に順次移動しながら下端部を決定する。
【００７６】
<<端部決定原理>>
端部決定の原理は次のとおりである。
【００７７】
解析ウインドウＷＴ、ＷＢ中のヒストグラムを計算する。解析ウインドウの初期位置（ＷＴの初期位置は各領域Ｔ１〜Ｔ４の下端、ＷＢの初期位置は各領域Ｂ１〜Ｂ４の上端）は、パターン領域の中に必ず在るため、ラインと白地が所定割合で存在する。したがって、累積ヒストグラム１０％点は黒に近い階調値になり、累積ヒストグラム９０％点は白に近い値になる。
【００７８】
なお、累積ヒストグラム１０％点とは、所定領域（ここでは、解析ウインドウ内）のヒストグラムを作成し、信号が小さい方から数え上げて、画素数がその所定領域内全画素の１９％に達する信号値を示す。解析ウインドウを移動させながらヒストグラムを計算し、累積ヒストグラム１０％点が白に近い階調値に変化した直前の解析ウインドウ位置（Ｙ軸方向の位置）が、その解析領域における「端部」と判定される。
【００７９】
各上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４について、それぞれ端部位置（決定位置ＴＥ１〜ＴＥ４）が決定される。また、各下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４について、それぞれ端部位置（決定位置ＢＥ１〜ＢＥ４）が決定される。
【００８０】
上記の端部決定原理を使用して、各上端解析領域Ｔ１〜Ｔ４の「端部」（決定位置ＴＥ１〜ＴＥ４）を求め、これらの点からテストパターンの上端位置を表す直線「近似直線ＴＬ」を決定する。同様に、下端解析領域Ｂ１〜Ｂ４の「端部」（決定位置ＢＥ１〜ＢＥ４）を求め、これらの点からテストパターンの下端位置を表す直線「近似直線ＢＬ」を決定する。
【００８１】
すなわち、複数の解析領域Ｔ１〜Ｔ４で求めたＸ方向中心位置（解析領域ＴｉのＸ方向中心位置Ｘｉ）と、各解析領域Ｔｉについて端部決定原理で求めたＹ位置（Ｙｉ）の座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を用いて最小自乗法によって直線方程式を求め（ただし、本例の場合ｉ＝1,2,3,4）、図２０に示すような、上端線（近似直線ＴＬ）を計算する。
【００８２】
同様に、複数の解析領域Ｂ１〜Ｂ４で求めたＸ方向中心位置（解析領域ＴｉのＸ方向中心位置Ｘｉ）と、各解析領域Ｔｉについて端部決定原理で求めたＹ位置（Ｙｉ）の座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を用いて最小自乗法によって直線方程式を求め、図２０に示すような下端線（近似直線ＢＬ）を計算する。
【００８３】
次に、テストパターンの左右端を決定する方法について説明する。
【００８４】
図２１は、図１９のステップＳ３４における右サイド位置検出と左サイド位置検出の処理内容の説明図である。図２１に示したように、テストパターンの左右端を検出するために、テストパターンの左端部を含む領域に符号Ｓ１の矩形で示したような左端解析領域Ｓ１を設定する一方、テストパターンの右端部を含む領域に符号Ｓ２の矩形で示したような右端解析領域Ｓ２を設定する。
【００８５】
各解析領域Ｓ１，Ｓ２は、１オンｎオフの全ブロック（ｎ＋１段のラインブロック）のラインを含むようなＹ方向高さを有する。テストパターンの左右端部を決定するヒストグラム解析領域としての解析ウインドウＷＬ、ＷＲは、テストパターンの設計に基づき、（ｎ＋１）段からなる階段状のライン群の配列に沿った傾きを持つ連続矩形を使用する。すなわち、解析ウインドウＷＬ、ＷＲは、各ラインブロックのラインに対応する（ｎ＋１）個の矩形を各段のラインの配列に沿って並べたものとなっている。また、解析ウインドウＷＬ、ＷＲのＸ方向は、均等に１ラインを含むようにするために、各段のラインピッチと読取画像解像度に基づいて決定する。本例ではＸ方向４画素とする。
【００８６】
均等に１ラインを含むようにする理由は、既述した端部決定原理を使用するためである。解析ウインドウＷＬ、ＷＲをそれぞれ矢印の方向に（両サイドの外側に向かって）順次移動しながらヒストグラムを計算し、端部を決定する。
【００８７】
解析ウインドウＷＬ、ＷＲの初期位置では、テストパターンの中に必ず在るため、ウインドウ内にラインと白地が所定割合で存在する。ウインドウのＸ方向幅を「均等に１ラインを含む」ように決定しているので、テストパターン内では上記ラインと白地の所定割合は一定である。したがって、累積ヒストグラム１０％点は黒に近い階調値、累積ヒストグラム９０％点は白に近い値になる。
【００８８】
ウインドウを順次移動させテストパターンの外に出ると、テストパターン外にはラインが存在しないため、累積ヒストグラム１０％点は白に近い階調値、累積ヒストグラム９０％点は白に近い値になる。
【００８９】
ウインドウを移動させながらヒストグラムを計算し、累積ヒストグラム１０％点が白に近い階調値に変化した直前の解析ウインドウ位置（Ｘ軸方向の位置）が、その解析領域における「端部」と判定される。
【００９０】
こうして左右端ではＸ方向位置がそれぞれ決定される。そして、テストパターンの設計に沿った傾きに基づいて、左右端に相当する直線ＲＬ、ＬＬを決定する。なお、左右端の決定方法については、上記の例の他に、Ｘ方向１画素の連続矩形を解析ウインドウとして用いて、ウインドウを移動させながらヒストグラムを計算し、累積ヒストグラム１０％点の周期的な変化が途切れた位置を「端部」として決定することも可能である。
【００９１】
上述の方法によりテストパターンの上下端と左右端を示す直線（ＴＬ、ＢＬ、ＬＬ、ＲＬ）を決定したので、これら直線の交点を計算して、読取パターンを囲む四隅の４点を決定する。
【００９２】
図２２は、図１８のステップＳ２４に示したラインブロック・トラック設定処理のフローチャートであり、図２３はその説明図である。図２２の処理がスタートすると、上記求めた４点の座標とテストパターンに含まれるラインブロック数に基づいて、各段のラインブロックのＹ方向中心位置を通る直線を計算する（ステップＳ４２）。つまり、四隅の４点で囲まれる領域（パターン領域）の中を均等に分け、ここでは、１０個のラインブロックのそれぞれ真ん中を通るように割合を定めて、内分して各ラインブロックのＹ方向中心位置の直線を計算する。こうして、各ラインブロックのＹ方向中心位置を決定する。
【００９３】
次に、各ラインブロックのＹ方向中心位置の直線に沿って平行な複数のトラック位置を計算する（ステップＳ４４）。ステップＳ４２で各ラインブロックのＹ方向中心位置を通る直線を決めたため、この直線を基準にしてさらに細かい平行なラインを引く。ラインのＹ方向長さはおよそ判っているので、設定するトラックの本数（２以上、適宜の数）に応じてＹ方向の長さを均等に分割する。
【００９４】
図２３では、１オン９オフによる１０段からなる各ラインブロックＬＢｉについて、それぞれ４つのトラックＴＲｉｊが設定された例が示されている。なお、添字ｉはラインブロックを区別する数字であり、ここでは０から９のいずれかの整数とする。添字ｊはトラック位置を区別する数字であり、ここでは０から３のいずれかの整数とする。
【００９５】
各トラックＴｉｊ（ｉ＝0,1,2・・・9、ｊ＝0,1,2,3）はＹ方向に複数画素、Ｘ方向にはラインブロック内の全ラインを含むように、左右端を超える幅となる所定画素数に設定される。各トラックＴｉｊでは、Ｙ方向に読取値を平均化した画像プロファイルを作成する。
【００９６】
なお、図３で説明したように、記録紙１６内にテストパターン１０２Ｋ、１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙの形成領域とは別にシェーディング補正領域１８を設けている場合、シェーディング補正を実施してから、画像プロファイルを作成する。
【００９７】
図３のようなチャート形態で、テストパターンの上端位置から所定画素Ｙ方向上にシェーディング補正領域１８が存在する場合においては、次のような手順でシェーディング補正を行う。すなわち、まず、図２０で説明した方法で計算したテストパターンの上端位置に基づいて、その上端位置を基準にシェーディング補正領域１８を決定する。そして、シェーディング補正領域１８においてＹ方向にＲＧＢ信号を夫々Ｘ位置毎に平均値を計算し、その平均値が所定値（白規定レベル）になるようにＲＧＢチャンネル毎にゲイン補正値（乗算係数）をＸ位置毎に計算する。読取画像全体にシェーディング補正（ゲイン補正値をＸ画素位置毎に乗じる）を実施してから、画像プロファイルを計算する。
【００９８】
ここでいう画像プロファイルの作成は、必ずしもテストパターン位置決定（図２０〜２３）に使用したチャンネルに限定されない。Ｃインクのパターンに対してはＲ又はＧチャンネル、Ｍインクのパターンに対してはＲ又はＧチャンネル、ＹインクのパターンではＢチャンネル、ＫインクのパターンではＲ又はＧ又はＢチャンネルを使用することができ、複数チャンネルの処理結果を組み合わせて使用することもできる。なお、ここでは、説明を簡単にするために、１チャンネルのみを使用する例を説明する。
【００９９】
図２４は、１トラックから得られる画像プロファイルの実例である。図２４は、印字解像度が１２００[DPI]のノズル５１を有するヘッド５０によって印字した１オン９オフのラインパターンを、読取解像度４７７[DPI]の読取装置によって読み取った結果を示す図であり、読取画素位置が３５００〜４０００における読取階調値の原信号を示している。また、図２４には、各ノズルの実際の着弾位置誤差を同時に表示している。
【０１００】
図２４によれば、画像プロファイルは、変化に周期性がある。着弾位置誤差の大きいところでは、画像プロファイルの規則性が乱れており、プロファイルの規則性の乱れと着弾位置誤差の大きさが比例関係にあることが推量される。
【０１０１】
図２５は、図２４に示した読取結果（パターンの読取画像）について、読取画素４画素毎に表示した図（ＭＯＤ系列の画像プロファイル）である。すなわち、図２５は、ＰＰ＝１０、ＰＳ＝４としたときのＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑ（ｑ＝0,1,2,3）を示すグラフである。図２５は、ＷＳ＝２５４００／４７７［μｍ］、ΔＰ＝１．３３の例を示しており、同図からからわかるように、ＭＯＤ系列毎のプロファイルＩｓｑは、大きな周期性を持って変化している。この周期Ｔは、図１６（ｂ）に示すように、１５９［画素］である。
【０１０２】
図２６は、シェーディング補正領域１８によるシェーディング補正が未実施の場合の画像プロファイルである。図２６の上側にＭＯＤ系列毎の原信号のプロファイルを示した。図２６はシェーディング補正がかかっていないため白地の階調値が変動している。また、図２６に示したデータは、読取装置としてフラットベットスキャナではなく、インクジェット印刷機の用紙搬送経路に設置したインラインセンサを用いて読み取った読取画像から得られたものである。インラインセンサは、記録媒体（用紙）を保持・搬送する手段としてのドラムの周面に対向して配置されており、ドラム上にグリッパー（咥え爪）で用紙先端部を拘束し、用紙下部は固定せずに（後端側はフリーな状態で）、当該用紙上のテストパターンを読み取る。こうして得られる読取画像の画像プロファイル（図２６）は、白地相当の階調値がＸ方向の画素位置で変動し、さらに、読取装置側の特性（レンズ特性など）によってＣＴＦ（contrast transfer function）がＸ方向内で変化しているため、白地と黒の階調差が変動している。このような変動成分は、後述の補正処理（図３５〜図３７）によって補正される。
【０１０３】
図２７は、図１８のステップＳ２６に示した「画像プロファイルに基づく不良吐出ノズル検出処理」のフローチャートである。図２７の処理がスタートすると、まず、各トラックの画像プロファイルに基づく処理を行い、各トラック毎に同じノズルから吐出したテストパターン（同じライン）を解析する（ステップＳ５２）。次に、同じラインブロックに属する各トラック間の結果を統合（統計処理）し（ステップＳ５４）、ラインブロック内の相対ノズル番号を印字ヘッド上のノズル番号（絶対ノズル番号）に変換する（ステップＳ５６）。
【０１０４】
同じラインパターンを複数トラック（Ｙ方向に位置が異なる複数のトラック、図２３では４つのトラック）で計算する理由は、印字時及び／又は読取時時の用紙送りに蛇行が発生すると、画像内のラインに歪みが生じてラインをＹ方向に平均化（１ブロックにわたってＹ方向に平均した画像プロファイルを作成）すると、検出精度が低下するためである。
【０１０５】
図２３で説明したように、ラインブロックをＹ方向に複数分割したトラック単位で、短冊状に細かく処理することで、蛇行の影響を低減し、同時に読取ノズル等の外乱を低下させることができるため、複数トラックによる検出を実行することが望ましい。
【０１０６】
また、Ｋインクのように、複数チャンネルの使用が可能な場合、ＲＧＢ各チャンネルで処理した結果をさらにＲＧＢ間で統計処理することにより、一層外乱に強い検出が可能になる。
【０１０７】
図２８は、図２７のステップＳ５２で示した「各トラックの画像プロファイルに基づく処理」のフローチャートである。図２８のフローは、画像プロファイル初期解析処理（ステップＳ６１）、プレフィルタ処理（ステップＳ６２）、画像プロファイル分割処理（ステップＳ６３）、画像プロファイル補正処理（ステップＳ６４）、平均プロファイル計算処理（ステップＳ６５）、検出閾値設定処理（ステップＳ６６）、画像プロファイル期待値計算処理（ステップＳ６７）、不良ノズル判定処理（ステップＳ６８）を有する。
【０１０８】
各処理工程（ステップＳ６１〜Ｓ６８）の詳細を図２９〜４７で説明する。
【０１０９】
（画像プロファイル初期解析処理）
図２９は、画像プロファイル初期解析処理のフローチャートである。この処理は、不吐出や着弾位置誤差が過度に大きいノズルの読取結果を取り除き、画像プロファル補正や画像プロファイル期待値を精度よく求めるための前処理である。
【０１１０】
処理の説明に用いる記号の定義は次のとおりである。画像プロファイル原データをＩＰ（Ｘ）とする。Ｘは画像上のＸ座標と同じピッチである。読取画像の解析ピッチをｎ_ｍｏｄ（読取画素単位）とする。画像プロファイルをｎ_ｍｏｄおきに解析する場合はＳで表記する。ｎ＿ｍｏｄ内の相対順序をＱで表すと（ただし、Ｑは０からｎ_ｍｏｄ−１までの整数）、Ｘ＝ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑの関係がある。例えば、ｎ_ｍｏｄ＝４［画素］のときＱは｛０，１，２，３｝のいずれかである。
【０１１１】
図３０は、テストパターンとＭＯＤ系列の関係を示す模式図である。解析ピッチｎ_ｍｏｄ［画素］内の画像プロファイルをみると、１解析ピッチ内（ｎ_ｍｏｄ）に必ず白地と黒（ライン）が一組含まれている。
【０１１２】
したがって、このｎ_ｍｏｄ内の最小値と最大値の値から大雑把に不吐出を見つけることができる。例えば、最小値と最大値の差が所定の判定基準値よりも小さい場合、黒（ライン）が欠落している（不吐出である）と判断される。或いはまた、ｎ_ｍｏｄ内の平均値（すなわち、同じＳのＱ＝０，１，２・・・ｎ_ｍｏｄ−１の範囲の平均値）を用いても、上記同様に、大雑把に不吐出を見つけることができる。
【０１１３】
図２９のフローでは、プロファイルＩＰ（Ｘ）について（ただし、Ｘ＝０，…，Ｘｎ−１、ｎ＝ｎ_ｍｏｄ×ｍ、ｍは０以上の整数）、ｎ_ｍｏｄを１組とするＩＰ（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋０），・・・，ＩＰ（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋ｎ_ｍｏｄ−１）（Ｓ＝０，１・・・，Ｓｍ−１）内で、最大値ＩＰmax（Ｓ），最小値ＩＰmin（Ｓ）,平均値ＩＰave（Ｓ）を計算して、最大値と最小値の差ＩＰdrange１(Ｓ)並びに、最大値と平均値の差ＩＰdrange２（Ｓ）を、すべてのＳについて求める（ステップＳ７２）。
【０１１４】
そして、ＩＰdrange１（Ｓ）の平均値に所定比率１を乗算して閾値ＴｈＤrange１を決定し、ＩＰdrange２（Ｓ）の平均値に所定比率２を乗算して閾値ＴｈＤrange２を決定する（ステップＳ７４）。ここでいう「所定比率１」、「所定比率２」の値は、平均値に対して、どの程度の値を閾値として設定するかを定めるための係数である。
【０１１５】
これら閾値ＴｈDrange１、ＴｈDrange２とＩＰdrange１（Ｓ）、ＩＰdrange２（Ｓ）を比較して、ＩＰdrange１（Ｓ）＜ＴｈDrange１、ＩＰdrange２（Ｓ）＜ＴｈDrange２のうち少なくとも一方を満たすことになるＳについて（ｎ_ｍｏｄを１組とする単位で不吐出と推定される位置に）、プロファイルフラグＩＰFlag（Ｓ）にフラグを立てる（ステップＳ７６）。このフラグは次のプレフィルタ処理（図２８のステップＳ６２、図３１のフローチャート）で利用される。
【０１１６】
なお、本例では、ＩＰdrange１（Ｓ）＜ＴｈDrange１とＩＰdrange２（Ｓ）＜ＴｈDrange２の両不等式の観点で判断しているが、いずれか一方のみを用いて簡易に判定することも可能である。
【０１１７】
（プレフィルタ処理）
図３１はプレフィルタ処理（図２８のステップＳ６２）のフローチャートである。プレフィルタ処理は、不吐出又は着弾位置誤差が大きいノズルの読取結果を取り除き、画像プロファイル補正や画像プロファイル期待値を精度良く求めるための処理である。画像プロファイル初期解析でフラグを立てたデータを取り除き、さらに周辺の平均値と再度比較して平均値と大きくずれたものについてデータの置き換えを行い、位置誤差が大きいノズルの影響を取り除く。処理はＭＯＤ系列毎に実行する。処理内容は、フラグの立っているデータを取り除いて、注目画素を中心にして所定幅でデータを解析するものである。
まず、プロファイルＩＰ（Ｘ）のうち、それぞれｎ_ｍｏｄおきのプロファイルを取り出し、ＭＯＤ系列ごとのプロファイルＩＰＱ（Ｓ）＝ＩＰ（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（ただし、Ｑ＝０，・・・，ｎ_ｍｏｄ−１）に分け、Ｓについて所定幅の範囲をＩＰFlag（Ｓ）にフラグが立っていない部分の和Ｓｐと、フラグが立っていないデータ数Ｎｐ（正常なものの数）を求める（ステップＳ８１）。フラグが立っていないデータ数Ｎｐを所定数と比較し（ステップＳ８２）、Ｎｐが所定数よりも大きい場合は（ステップＳ８２でＮＯ判定時）、フラグが立っていない部分の平均値ＡｖＥｐ＝Ｓｐ／Ｎｐを計算する（ステップＳ８３）。注目画素Ｓにフラグが立っているか否かを判定し（ステップＳ８４）、フラグが立っている場合は、当該注目画素の値を平均値ＡｖＥｐに置き換える（ステップＳ８７）。つまり、本プレフィルタ処理後のプロファイルＩＰＰreＱ（Ｓ）をＡＶＥｐとする。
【０１１８】
一方、ステップＳ８４にて、注目画素にフラグが立っていない場合、平均値ＡｖＥｐとＩＰＱ（Ｓ）の差分の絶対値Ｄｐを求め（ステップＳ８５）、この絶対値Ｄｐ＝｜ＡｖＥｐ−ＩＰＱ（Ｓ）｜が所定閾値よりも大きい場合（ステップＳ８６でＮＯ判定時）、同様に、平均値に置き換える（ステップＳ８７）。
【０１１９】
つまり、平均値への置き換えは、注目画素のフラグが立っている（画像プロファイル初期解析で不吐出と推定されている）場合、又は、注目画素の周辺で計算された平均値から大きくずれている（位置誤差が大きいか、ノイズ等の影響がある）場合に行われる（ステップＳ８４〜Ｓ８７）。
【０１２０】
ステップＳ８２でフラグが立っていないデータ数Ｎｐが所定数よりも小さい場合、周囲に不吐出他のデータが多いため、データの置き換えをしない（ステップＳ８８）。つまり、ｎ_ｍｏｄおきのプロファイルのプレフィルタ処理後のプロファイルＩＰPreＱ（Ｓ）をＩＰPreＱ（Ｓ）＝ＩＰＱ（Ｓ）とする（ステップＳ８８）。
【０１２１】
（画像プロファイル分割処理）
図３２は画像プロファイル分割処理（図２８のステップＳ６３）のフローチャートである。画像プロファイル分割処理は、図２５で説明したＭＯＤ系列（４系列）のうち最も小さな値となる系列が一定の順番で入れ替わっていくときの系列が切り替わる範囲を特定する処理である。つまり、ＭＯＤ系列のなかでどの系列の読取画素が実際のライン（ラインの実体）にもっとも近いものであるかを特定する。４つの画素の並び（ｎ_ｍｏｄ）のうち、最も濃いところが実体の線に最も近いので、それは４つの画素のうち何番目であるかを特定することに相当する。こうして、各系列が最小値となる範囲を特定し、同時に、最小値を決定できない位置（例えば、不吐出、位置誤差が大きい、ノイズの影響など、プレフィルタ処理で除去しきれないものが残っている可能性がある）を特定する。
【０１２２】
図３２の処理がスタートすると、まず、プレフィルタ処理後の画像プロファイルＩＰPre（Ｘ）について（ただし、Ｘ＝０，…，Ｘｎ−１、ｎ＝ｎ_ｍｏｄ×ｍ、ｍは０以上の整数）、ｎ_ｍｏｄを１組とするＩＰPre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋０），・・・，ＩＰPre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋ｎ_ｍｏｄ−１）（Ｓ＝０，１・・・，Ｓｍ−１）内で、最大値ＩＰＰmax（Ｓ）、最小値ＩＰＰmin（Ｓ）、平均値ＩＰＰave（Ｓ）を計算して、最大値と最小値の差ＩＰＰdrange１(Ｓ)並びに、最大値と平均値の差ＩＰＰdrange２（Ｓ）を、すべてのＳについて求める（ステップＳ９１）。
【０１２３】
そして、下記判定式１にしたがって、ＩＰＰdrange１（Ｓ），ＩＰＰdrange２（Ｓ）をそれぞれ閾値ＴｈDrange１，ＴｈDrange２とを比較する（ステップＳ９４）。
【０１２４】
判定式１＝｛ＩＰＰdrange１（Ｓ）＜ＴｈDrange１
またはＩＰＰdrange２（Ｓ）＜ＴｈDrange２｝
判定式１中の不等式のいずも満たさない場合（ステップＳ９４にてＮＯ判定時）、ＩＰPre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，１・・・，ｎ_ｍｏｄ−１）のなかで最小値となるＱを求め（ステップＳ９６）、このＱの値を画像分割インデックスＩＰPreIndex（Ｓ）に格納する（ステップＳ９６）。
【０１２５】
ステップＳ９４にて、判定式１中の不等式のうち少なくとも１つを満たす場合（ステップＳ９４にてＹＥＳ判定時）、画像分割インデックスＩＰPreIndex（Ｓ）に不定値Invalid_levelを格納する（ステップＳ９７）。
【０１２６】
こうして判定式１による判定結果を格納したインデックスＩＰPreIndex（Ｓ）を得る。その後、図３３の処理に進み、このＩＰPreIndex（Ｓ）上で最小値の系列が一定画素連続した後で変化する特性に基づいて、多数決処理を行う（ステップＳ９８）。すなわち、注目画素を中心にして所定幅内（あるウインドウ内）で多数を占める最小値を決定し、注目画素の値を、当該多数を占める最小値で置き換える処理を行う。この処理により、既述のプレフィルタ処理で取りきれなかった、不吐出、位置誤差が大きいデータ、ノイズの影響など（不定値または最小値が突発的に入れ替わることが起きる孤立データ）を取り除き、画像プロファイルの最小値（分割位置）を正確に求めることができる。なお、ステップＳ９８における多数決処理では不定値Invalid_levelを除いて行う。
【０１２７】
こうして、ＭＯＤ系列別の最小値に注目して画像プロファイルを分割することで、画像解析のセット（ｎ_ｍｏｄ）内で、どの位置（Ｑで表わされる位置）が最もライン中心に近いかが容易に把握できる。この最もライン中心に近い画素位置を順次追いかけることで１ブロック内のノズル番号と画素位置の関係を正確に求めることができる（図３０参照）。
【０１２８】
図３４は、画像プロファイルを分割した結果を示す図である。同図には、最小値となるＭＯＤ系列のＱの値（左側の縦軸）が同時に表示されている。最小値となるＭＯＤ系列の変化点（Ｑの値が変化する点）が分割位置を示している。
【０１２９】
（画像プロファイル補正処理）
図３５〜図３７は、画像プロファイル補正処理のフローチャートである。この処理は読取画像内のＸ方向の白地階調値の変化とＸ方向のＣＴＦ変化（白地階調値と黒階調との差分）を補正する。
【０１３０】
最初にＸ方向内の黒階調の分布を求める。画像プロファイルを分割した１つの範囲では最小値の系列内の階調値の最小値がＣＴＦと相関している。図３５のステップＳ１０２では、画像分割インデックスＩＰPreIndex（Ｓ）の変化点（図３４にて階段状に変化するＭＯＤ系列Ｑの変化点）から画像プロファイル分割範囲を求める。つまり、ＩＰPreIndex（Ｓ）に格納されている最小値系列Ｑが変化する位置Ｓｘを画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖ）に格納する（ステップＳ１０２）。ただし、Invalid_levelへの変化は除いて処理する。
【０１３１】
次に、ステップＳ１０４では、分割範囲内の最小値系列Ｑを求める。このとき、単純にプレフィルタ処理後の画像プロファイル上で最小値を求めると、その部分に不吐出等があると補正精度が低くなるので、分割範囲内のヒストグラムを計算して、黒階調に近い累積パーセント点を最小値に対応する階調値として扱う。つまり、黒に対応する代表点を決めている。具体的には、前記分割範囲内の中心（Ｓｖ＝（Ｓｉ＋Ｓｋ）／２）に前記累積パーセント点に対応する階調値を対応させ（ステップＳ１０４）、Ｘ方向分布を求めるために他の位置は補間処理で黒階調値相当を計算する（ステップＳ１０６）。黒階調の変化は光量分布とセンサＣＴＦ（主としてレンズ起因）が原因なので低周波分布である。したがって更にスムージング処理を行う（ステップＳ１０８）。
【０１３２】
別の見方をすると、ライン濃度が一定にして作成したテストパターンを読み取ることで読取装置のＣＴＦ分布を測定することも可能である。
【０１３３】
ステップＳ１０４では、画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖi）(＝Ｓｉ)からＩＰPreIndexPosition（Ｖi+1）(＝Ｓk）の範囲について、当該範囲に対応する最小値をＱとすると、最小値Ｑに対応するプレフィルタ処理後のＩＰＰre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（＝ＩＰＰreＱ(Ｓ)）の累積ヒストグラムを計算し（Ｓ＝Ｓi,・・・，Ｓi+1）、累積ヒストグラムの所定パーセント点に対応する階調値を求めて、黒ポイントデータＩＰPreBlack（Ｓ）へ格納する。
【０１３４】
このとき、分割位置ＳiからＳｋの範囲の中心Ｓｖ＝（Ｓｉ＋Ｓｋ）／２の黒ポイントデータＩＰPreBlack（Ｓｖ）に対して累積ヒストグラムの所定パーセント点に対応する階調値（黒に相当する代表値）を格納する。
【０１３５】
ステップＳ１０６では、黒ポイントデータのＩＰPreBlack（Ｓ）のうち、データが格納されていない部分を所定の補間法によって補間データを作成して各位置Ｓに対応づけて格納する。
【０１３６】
ステップＳ１０８では、上記得られたＩＰPreBlack（Ｓ）を所定幅でスムージング処理して滑らかな分布にする。
【０１３７】
次に、Ｘ方向の白地階調の分布を求める。図３６は、白地階調の分布を求める処理のフローチャートである。画像プロファイル分割処理（図３２）のステップＳ９２で先に計算しておいたプレフィルタ処理後のｎ_ｍｏｄ単位の最大値データＩＰＰmax（Ｓ）は白地読取結果を反映しているので、これを所定幅でスムージング処理を行って白地分布とする（図３６のステップＳ１１０）。すなわち、スムージング処理の結果を白ポイントデータＩＰPreWhite（Ｓ）へ格納する。
【０１３８】
図３７は、図３５の処理で得られた黒ポイントデータと図３６の処理で得られた白ポイントデータを用いて画像プロファイルを補正する処理のフローチャートである。図３７のフローチャートでは、各位置の白地階調値と黒階調値に対して、補正処理後にそれぞれが一定値になるように目標値ＩmaxCorrectionLevel、ＩminCorrectionLevelを設定して階調値を線形補正する補正係数Gain（Ｓ）とOffset（Ｓ）を計算して（ステップＳ１１２）、プレフィルタ処理後の画像プロファイルＩＰPre（Ｘ）と原画像プロファイルＩＰ（Ｘ）を補正する（ステップＳ１１４、Ｓ１１６）。
【０１３９】
ステップＳ１１２では、白ポイントテータＩＰPreWhite（Ｓ）と黒ポイントデータＩＰPreBlack（Ｓ）から、次式にしたがって、プロファイル補正としてのプロファイル補正ゲインGain（Ｓ）（掛け算係数）と、プロファイル補正オフセットOffset（Ｓ）（足し算する定数成分）とを計算する。
【０１４０】
Gain（Ｓ）＝（ＩmaxCorrectionLevel−ＩminCorrectionLevel）／（ＩＰPreWhite（Ｓ）−ＩＰPreBlack（Ｓ））
Offset（Ｓ）＝−ＩＰPreBlack（Ｓ）×Gain（Ｓ）＋ＩminCorrectionLevel
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２で求めたプロファイル補正係数（Gain（Ｓ）、Offset（Ｓ））を用いて、プレフィルタ処理後のプロファイルＩＰＰre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，・・・，ｎ_ｍｏｄ−１）を次式にしたがって補正する。
【０１４１】
ＩＰPreCorrected（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）＝ＩＰPre（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）×Gain（Ｓ）＋Offset（Ｓ）
ステップＳ１１６では、原画像プロファイルＩＰ（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，・・・，ｎ_ｍｏｄ−１）を次式にしたがって補正する。
【０１４２】
ＩＰCorrected（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）＝ＩＰ（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）×Gain（Ｓ）＋Offset（Ｓ）
図３７の補正処理を行うことにより、図３８に示すように、白レベルと黒レベルが概ね一定に揃ったプロファイルが得られる。
【０１４３】
（平均プロファイル計算処理）
図３９は、平均プロファイル計算処理のフローチャートである。本処理の目的は、最終的に「期待値曲線」とよばれる滑らかなプロファイルを得ることにある。
【０１４４】
プレフィルタ処理で不吐出等に対応して定められた不定値Invalid_levelは、画像プロファイル期待値を計算するときに精度低下を引き起こすため、代替値を求める必要がある。また、画像プロファイルの端部で期待値を計算するときに、その先のデータが存在しないため代用値が必要になる。この代替値や代用値を求める基データとして平均プロファイルを用いる。平均プロファイルは画像プロファイルの平均的な特性として計算される。
【０１４５】
図３９は平均プロファイルを得るための処理である。画像プロファイル分割した分割範囲においては、ＭＯＤ系列は順次交代しながらほぼ同じ特性変化が連続している。この性質を利用して順次画像プロファイル分割単位（分割範囲内）のｎ_ｍｏｄ種の補正後のプレフィルタ処理後プロファイルを累積していく。
【０１４６】
図４０は、図３９のフローによって得られる平均プロファイルの例を示したものである。
【０１４７】
一つの系列（図４０においてＭＯＤ０系列と表示）は、最小値を示す極小点を持つ下に凸の曲線（凹状の曲線）である。他の一つの系列（ＭＯＤ１系列と表示）は右下がり、他の一つの系列（ＭＯＤ２系列と表示）は右上がり、残りの一つの系列（ＭＯＤ３系列と表示）は、変化の少ない概ね平らな曲線である。
【０１４８】
図３８を見ると判るように、ＭＯＤ系列ごとのプロファイルは、図４０で示した４種の平均プロファイルが順番に並んで系列が順番に入れ替わっていくものであり、基本的なプロファイルの波形（形）は共通している。つまり、図４０で表示したＭＯＤ０系列→ＭＯＤ３系列→ＭＯＤ２系列→ＭＯＤ１系列→ＭＯＤ０系列・・・の順で系列が入れ替わりながらつながっていくプロファイル波形となっている。
【０１４９】
ただし、Ｘ方向の長さ（振れ幅）に関しては、それぞれローカリティがある。ローカリティの原因は、読取解像度の面内ローカリティがあるためである。その分だけ多少Ｘ方向に伸び縮みするところを一致させるようにして、累積して平均値（平均プロファイル）を計算する。
【０１５０】
すなわち、Ｘ方向内では画像プロファイル分割単位（分割範囲）の画素数は一定ではない。読取解像度がＸ方向で変化しなければ画像プロファイル分割単位の画素数は一定であるが、実際の読取装置はレンズ設計や読取時の条件（用紙の浮きなど）が原因で画像プロファイル分割単位の画素数がバラツキを持つ。
【０１５１】
別の見方をすると、画像プロファイルの分割単位画素数はＸ方向の解像度分布を反映しているので、用紙浮きなど外乱要因を低減した読み取りを行うことで、読取装置の真の解像度分布を検査することが容易に可能になる。画像プロファイルの分割単位画素数は読取側と印字側のピッチ差に逆比例するので面内の解像度変化の分布を容易に求めることができる。また印字側のピッチが正確であれば非常に正確な解像度を求めることもできる。
【０１５２】
前記画像プロファイル分割単位の画素数と平均プロファイルの分割周期との差を吸収するために補間処理を行ってから累積を行う。
【０１５３】
図３８、図４０では読取ピッチの方が印字ピッチより大きいために、最小値系列Ｑは順次１小さくなっていく（ＭＯＤ系列として３→２→１→０→３→２・・・の順で変化する）。これは、読取ピッチが大きいために相対的に印字ライン位置がＸ方向負の方向にずれるためである。
【０１５４】
また、プロファイル特性は、図４０で説明した平均プロファイルを「０」（MOD4）→「３」（MOD4）→「２」（MOD4）→「１」（MOD4）の順につないで並べた１周期分のプロファイル特性変化を構成している。以上の特性から最小値系列Ｑに基づいて各プロファイル特性を分類して累積することができる。
【０１５５】
具体的には、各系列Ｐ（Ｐ=０、…、n_mod-1 ）において（Ｐ−Ｑ）ＭＯＤ(ｎ_ｍｏｄ)を計算すると、最小値系列Ｑは０、Ｑ＋１は１、・・・となり、同じ特性に対してインデックスとなる数字が計算できるため容易に分類できる。平均プロファイルを連結して平均化することで滑らかな平均プロファイルが得られる。
【０１５６】
図３９のフローに沿って説明すると、ステップＳ１２２では、平均的なプロファイルの分割周期を所定値ｎ１_ave_profileとする。
【０１５７】
ステップＳ１２４では、画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖｉ）（＝Ｓｉ）から画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖｉ＋１）（＝Ｓｋ）の範囲について、この範囲内（ｎｘ＝Ｓｋ−Ｓｉ）をｎ_ｍｏｄ種のプロファイル特性（変数Ｑで異なる）に対して、ＩＰPreCorrected（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，・・・,ｎ_ｍｏｄ−１）（Ｓ＝０，・・・,Ｓｍ−１）をｎ_ｍｏｄ種プロファイル特性として抽出分類する。そして、この分類したｎ_ｍｏｄ種のプロファイル特性について、データ長を平均的な分割周期ｎ１_ave_profileと等しくなるように、所定の補間法によって補間処理を行い、分割周期ｎ１_ave_profileのプロファイルとして累積する。
【０１５８】
ステップＳ１２６では、ステップＳ１２４で得た累積プロファイルを累積数で平均化して、ｎ_ｍｏｄ種のプロファイル特性毎に平均したプロファイルを計算する。この処理によって図４０のようなｎ_ｍｏｄ種の平均プロファイルが得られる。
【０１５９】
図３９のステップＳ１２８では、ステップＳ１２６で得たｎ_ｍｏｄ種の平均プロファイルプロファイル特性の連続性に基づいて順番に繋ぎ合わせ、周期ｎ_ave_profile（＝ｎ１_ave_profile×ｎ_ｍｏｄ）の連続したプロファイルを作成する。この連続したプロファイルを所定幅でスムージング処理して、平均プロファイルＩＰAveraged（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）を求める。
【０１６０】
（検出閾値設定処理）
図４１は検出閾値設定処理のフローチャートである。この処理の考え方をまず説明する。
【０１６１】
［１］最小値系列Ｑ０が循環して再び同じＱ０に戻るとき、読取解析ピッチと印字ピッチの差が累積して丁度印字ピッチと等しくなったことに対応する。画像プロファイルを分割した単位をn_ｍｏｄ分（本例の場合、４つのＭＯＤ系列分）まとめると、丁度１サイクルする。この１周期は実施例では印字ピッチに相当する（１オン９オフの場合、２１１．６μｍ）。
【０１６２】
［２］同じ系列内でＳに沿って画像プロファイルは変化するが、この変化は印字ピッチで並ぶ印字ライン（実施例では１０ノズル置き）を略ピッチ差分（本例では、１．３３μｍ、ただし、実際には読取装置の解像度がＸ方向に変化するので一定の精度しかない）だけズラして読み取った結果の変化に対応する。
【０１６３】
つまり、実際には、略一定間隔で規則的に並ぶラインからなるラインブロックを５３．２μｍの読取画素で読み取っているが、あるＭＯＤ系列のプロファイルに注目して、その中で最も暗い（最小値を与える）画素の隣の画素は、別のラインについて、約１．３３μｍ相当ずれたところを１画素として読み取っている。その隣の画素は、さらに別のラインについて、約１．３３μｍ×２相当ずれたところを１画素として読み取っている。そして、丁度１周期めぐったとき、元の最小値に戻る、という関係にある。すなわち、ラインブロックのデータを取り込んでいるが、ＭＯＤ系列の繰り返し周期に注目すると、１本のラインのプロファイルに相当するものを取得できていることを意味する。
【０１６４】
［３］印字側が正確であることを仮定すると、［１］の１周期に相当する画素数は印字ピッチに相当するので（１オン９オフの場合、２１１．６μm）、検出距離（一例として１５μｍ）に置き換えることができる。
【０１６５】
換算式： 換算画素数＝１周期画素数×検出距離／印字ピッチ
ここでいう、「換算画素数」はプロファイル上の距離（画素数）である。
【０１６６】
つまり、１周期２１１．６μｍを１周期画素数（本例では１５９画素）と対応づけ、例えば、本来の位置から１５μｍ（検出距離）だけずれた場合の読取信号の期待値を平均プロファイルから求めることができる。逆に言えば、読取信号の値が輝度値である量だけ変化していたら、平均プロファイルの値から、何μｍずれている、ということが判る。
【０１６７】
［４］換算した画素数分だけＸ方向にずれた画像プロファイル（実際の読取結果ではなく理想的な読取結果）の階調値は、正確に検出距離分だけ印字ライン上ずれた読み取りに相当する階調値と見なせる。
【０１６８】
［５］以上から注目画素位置の階調値（理想的な読み取り結果）と換算した画素数分だけずれた位置の階調値（理想的な読み取り結果）に注目すると、注目画素位置の位置誤差によって階調値が変化した実際の読み取り階調値と、理想的な階調値の差がどの程度であれば検出距離に相当するかが判断できる。
【０１６９】
要するに、１周期分の平均プロファイルを１ライン分のプロファイルの期待値として取り扱い、輝度値（階調値）の変化とライン位置のずれ（着弾位置誤差）を対応づけている。このように期待値のプロファイルから検出閾値を決定することで、読取装置のＸ方向の解像度変化（ローカリティ、個体差）に影響されない、印字インク特性（インク濃度やインク広がり、また用紙との組合せで生じる光学的ドットゲイン）に影響されない、非常にロバスト性に優れた、精度の高い検出閾値決定が可能になる。
【０１７０】
既に説明した画像プロファイル補正を行うことで読取装置のＣＴＦ変化（ローカリティ、個体差）や読取装置の階調特性にもロバストな検出が可能になる。
【０１７１】
また平均プロファイル特性（１周期分のプロファイル変化）は印字インク特性（インク濃度やインク広がり、また用紙との組合せで生じる光学的ドットゲイン）を反映しているので、極めて低い解像度で印字ラインのプロファイルを正確に測定することも可能である。
【０１７２】
処理内容としては、画像プロファイル分割位置と分割範囲を求めて、分割範囲をn_ｍｏｄ倍して分割範囲の中心位置の１周期相当からオフセット画素数を計算する（ステップＳ１３２、Ｓ１３４）。そして他の位置Ｓについては補間とスムージング処理によって滑らかなオフセット画素数分を得る（ステップＳ１３６、Ｓ１３８）。
【０１７３】
図４１のフローチャートの各工程に沿って詳細に説明する。
【０１７４】
ステップＳ１３２では、検出しようとする距離（検出距離）の閾値detect_distance［μｍ］、テストパターンブロック内ピッチpattern_pitch、印字解像度print_dpi［dpi］に基づいて、プロファイル周期に対応する距離profile_lambda_distanceを次式にて求める。
【０１７５】
profile_lambda_distance＝25.4×1000×pattern_pitch／print_dpi
ステップＳ１３４では、画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖｉ）（＝Ｓｉ）から画像分割位置ＩＰPreIndexPosition（Ｖｉ＋１）（＝Ｓｋ）の範囲について、この範囲に対応するローカルな周期local_lambdaを計算する。そして、このローカルな周期local_lambda＝（Ｓｋ−Ｓｉ）×ｎ_ｍｏｄの各Ｓについて、次式を計算する。
【０１７６】
ＩＰLocalLambda(Ｓ)＝local_lambda
このとき、当該範囲の中心位置Ｓｖ＝（Ｓｉ＋Ｓｋ）／２の値に対応させて、local_lambda＝（Ｓｋ−Ｓｉ）×ｎ_ｍｏｄの計算結果が格納される。つまり、ＩＰLocalLambda（Ｓｖ）＝local_lambda （Ｓ＝Ｓｉ，・・・，Ｓi+1）とする。
【０１７７】
また、上記のローカルな周期local_lambdaに基づいて、検出閾値に対応する周期内距離local_detect_distanceを次式にて計算する。
【０１７８】
local_detect_distance
＝local_lambda×detect_distance／profile_lambda_distance
この計算結果を検出比較距離画素数ＩＰDetectDistance（Ｓ）（Ｓ＝Ｓｉ，・・・，Ｓi+1）へ格納する。このとき、当該範囲の中心位置Ｓｖ＝（Ｓｉ＋Ｓｋ）／２の値として格納する。つまり、ＩＰDetectDistance（Ｓｖ）＝local_detect_distanceとする。
【０１７９】
ステップＳ１３６では、検出比較距離画素数ＩＰDetectDistance（Ｓ）のうち、データが格納されていない部分（Ｓｖ以外の部分）を所定の補間法によって補間データを作成して、各位置Ｓへ格納する。同様に、ローカル周期ＩＰLocalLambda（Ｓ）（Ｓ＝Ｓｉ，・・・，Ｓi+1）についても、データが格納されていない部分を所定の補間法によって補間データを作成して各位置Ｓへ格納する。
【０１８０】
ステップＳ１３８では、ステップＳ１３６で得た検出比較距離画素数ＩＰDetectDistance（Ｓ）を所定幅でスムージング処理する（図４２参照）。同様に、ローカル周期ＩＰLocalLambda（Ｓ）についても所定幅でスムージング処理を行う。
【０１８１】
図４２は、ＭＯＤ系列画像プロファイル期待値とオフセット画素数を示している。オフセット画素数の分布が一定値にならないのは、読取装置の解像度のローカリティがあるためである。このオフセット画素数は、何画素ぐらいオフセットした位置の値を参照するかというものであり、ローカリティに対応して、オフセット画素数が変化している。
【０１８２】
（画像プロファイル期待値計算処理）
図４３は画像プロファイル期待値計算処理のフローチャートである。プレフィルタ処理した補正後の画像プロファイルのうち、不定値となっている部分と端部については平均プロファイル特性に基づいて代替値を求める（ステップＳ１４２、Ｓ１４４、Ｓ１４６）。
【０１８３】
代替値を代入した後でスムージング処理して画像プロファイル特性の期待値分布を得る（ステップＳ１４８）。なお、スムージング処理の一例として、例えば、係数重み分布が−ＥＸＰ（（Ｓ−Ｓ０）２／λ）に比例したローパスフィルタを用いることができる。
【０１８４】
他に画像プロファイルの期待値の計算方法としては、適切な画素数（１例として画像プロファイル分割範囲）で区切り、前記範囲を最小自乗近似（次数は２や３など）するなど他の方法も適用可能である。なお、連続性を担保するために切り替え位置ではオーバーラップして計算し、オーバーラップ範囲では所定の重み付き平均を併用する。
【０１８５】
図４３のフローチャートの各工程を説明すると、ステップＳ１４２では、プレフィルタ処理した補正後の画像プロファイルＩＰPreCorrected（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）を期待値プロファイルＩＰＥxpectation（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｓ＝−Ｎｅ，−Ｎｅ＋１，・・・，０，・・・，Ｓｍ−１，・・・，Ｓｍ＋Ｎｅ−１）へ代入する。
【０１８６】
ここでいう「Ｎｅ」は、次のとおりである。すなわち、後述するステップＳ１４８の処理では、スムージング処理をローパスフィルタ（ＬＰＦ）で実装した場合、データ列の両端に、プレフィルタ処理では存在しないデータの参照が必要になる。
【０１８７】
そのために、Ｎｅ個のデータを、平均プロファイル（図３９のステップＳ１２８で求めたＩＰAveraged（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ））と端部の情報に基づいて外挿する。外挿は両端で実施する。Ｎｅの内訳は、期待値プロファイル上で参照する最大画素数（Ｓ上の画素数）とスムージング処理で参照する画素数の和になる。
【０１８８】
期待値プロファイル上で参照する最大画素数は、最大でも近接する１周期分の（Ｓ上の画素数）とする。その理由は、１周期以上は位置誤差換算で２１１．６μｍ以上（実施例の４７７DPIで１オン９オフの場合）になるので、実用上意味がないからである。
【０１８９】
ステップＳ１４４では、画像分割インデックスＩＰPreIndex（Ｓ）で不定値となっているＳについて、平均プロファイルＩＰAveraged（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｓ＝０，・・・，ｎ_ave_profile−１）上の対応するデータを所定の補間計算で求めて、期待値プロファイルＩＰExpectation（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）に代入する。このときの補間計算では、ローカル周期ＩＰLocalLambda（Ｓ）に対して、平均プロファイル周期ｎ_ave_profileに一致させる。
【０１９０】
ステップＳ１４６では、期待値プロファイルＩＰExpectation（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，…，ｎ_ｍｏｄ−１）（Ｓ＝−Ｎｅ，−Ｎｅ＋１，・・・，０，・・・，Ｓｍ−１，・・・，Ｓｍ＋Ｎｅ−１）のＳ＜０とＳ＞Ｓｍ−１の範囲について、平均プロファイルＩＰAveraged（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）（Ｑ＝０，…，ｎ_ｍｏｄ−１）（Ｓ＝０，・・・，ｎ_ave_profile−１）上の対応するデータを所定の補間計算で求めて、期待値プロファイルＩＰExpectation（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）に代入する。このときの補間計算では、ローカル周期ＩＰLocalLambda（Ｓ）に対して、平均プロファイル周期ｎ_ave_profileに一致させる。
【０１９１】
ステップＳ１４８では、ステップＳ１４６で得た期待値プロファイルＩＰExpectation（ｎ_ｍｏｄ×Ｓ＋Ｑ）を所定のスムージング処理する。
【０１９２】
（不良ノズル判定処理）
図４４は不良ノズル判定処理のフローチャートである。一つのプロファイルの中で、初期値（例えば０番）からノズル番号を順次増加させながら、最小値系列Ｑを追跡していく（ステップＳ１５１〜１５６）。基本的には、ｎ_ｍｏｄずつ番号をずらしていくが、Ｑが変化したところでは、プロファイルの切替点に相当しているため、Ｑ＝０からＱ＝ｎ_ｍｏｄ−１へ変化する場合はＳを１増加させる（ｎ_ｍｏｄ＝４画素増やすと）とノズルとの対応がずれるため補正する（補正のためＳを１減少する。）。逆に、仮に、Ｑ＝ｎ_ｍｏｄ−１からＱ＝０へ変化する場合は、Ｓを１増加するだけではノズルとの対応がずれるため補正する（補正のため更に１増加する）（ステップＳ１５４）。
【０１９３】
図４４のフローチャートの各工程を説明すると、ステップＳ１５１では、初期値Ｓ０（＝０）に対応するノズル番号ＮＺを初期値（＝０）とする。
【０１９４】
ステップＳ１５２では、ノズル番号の割り当てが終了したか否かの判定を行う。ステップＳ１５２で未終了であれば（ＮＯ判定時）、ステップＳ１５３に進み、ノズル番号ＮＺを１増加、位置Ｓを１増加する。
【０１９５】
ステップＳ１５４では、画像分割インデックルＩＰPreIndex（Ｓ）と画像分割位置ＩＰPreIndexPositon（Ｖｉ）に基づいて、位置Ｓに対応する最小値となるＱ（Ｑ＝０，・・・、ｎ_ｍｏｄ−１）を求める。ただし、直前のＱであるＱｂについて（位置Ｓ−１で最小値としたＱｂについて）、Ｑ−Ｑｂ＜−ｎ_ｍｏｄ／２ならば位置Ｓをさらに１増加する。また、Ｑ−Ｑｂ＞ｎ_ｍｏｄ／２ならば位置Ｓをさらに１減少する。
【０１９６】
ステップＳ１５５では、後述の不良ノズル判定サブルーチンの処理（図４５）を行う。
【０１９７】
ステップＳ１５６では、ステップＳ１５４の工程で用いるＱｂの値を「Ｑ」に更新し、ステップＳ１５２へ戻る。ノズル番号が終了するまで、ステップＳ１５２〜Ｓ１５６の工程が繰り返され、ノズル番号が終了すると、ステップＳ１５２でＹＥＳ判定となって、終了する。
【０１９８】
図４５は不良ノズル判定サブルーチン（図４４のステップＳ１５５）のフローチャートである。最小値系列Ｑが印字ラインの中心に相当し、且つｎ_ｍｏｄ画素分が１つの印字ライン（１ノズル）に相当するので、Ｑを中心にｎ_ｍｏｄ/２の範囲（ｎ_ｍｏｄ＝４の場合、中心から±１の範囲）の画像プロファイルが１ノズルに対応する。補正処理後の画像プロファイルの実際の値と期待値との差分ＨＰＦ（Ｘ）を計算し（ステップＳ１６２）、着弾位置ずれがＸ方向プラス側にずれた場合とマイナス側にずれた場合に分類して検出を行う（ステップＳ１６６、Ｓ１６８）。
【０１９９】
また、不良ノズルとしては不吐出ノズルも検出対象なので、所定閾値とＨＰＦ（Ｘ）とを比較する（ステップＳ１６４）。
【０２００】
図４５の各工程を説明すると、ステップＳ１６２では、Ｘ＝Ｓ＋Ｑを中心にして、−ｎ_ｍｏｄ／２＋Ｓ＋Ｑ≦Ｘ，Ｘ＜Ｓ＋Ｑ＋ｎ_ｍｏｄ／２の範囲において、期待値プロファイルＩＰExpectation（Ｘ）と補正後プロファイルＩＰCorrected（Ｘ）に基づいて、期待値差分ＨＰＦ（Ｘ）＝ＩＰCorrected（Ｘ）−ＩＰExpectation（Ｘ）、検出オフセット画素数detect_offset＝ＩＰDetectDistance（Ｓ）、判定プラス側閾値ＴｈPlus（Ｘ）＝ＩＰExpectation（Ｘ＋detect_offset）−ＩＰExpectation（Ｘ）、判定マイナス側閾値ＴｈMinus（Ｘ）＝ＩＰExpectation（Ｘ−detect_offset）−ＩＰExpectation（Ｘ）をそれぞれ求める。
【０２０１】
判定プラス側閾値ＴｈPlus（Ｘ）と、判定マイナス側閾値ＴｈMinus（Ｘ）は、期待値プロファイル上で検出オフセット画素数だけずらした値と、期待値プロファイルとの差分を計算して求めている（図４６参照）。
【０２０２】
ステップＳ１６４では、Ｘ＝Ｓ＋Ｑを中心にして、−ｎ_ｍｏｄ／２＋Ｓ＋Ｑ≦Ｘ，Ｘ＜Ｓ＋Ｑ＋ｎ_ｍｏｄ／２の範囲において、ＨＰＦ（Ｘ）と所定閾値とを比較して、ＨＰＦ（Ｘ）が所定閾値よりも大きければ（ＨＰＦ（Ｘ）＞所定閾値の判定式１を満たす場合に）、ノズルＮＺを不良と判定する。
【０２０３】
ステップＳ１６４で不良と判定されなかった場合に限り、次のステップＳ１６６に進む。
【０２０４】
ステップＳ１６６では、プラス側の閾値について判定を行う。すなわち、Ｘ＝Ｓ＋Ｑを中心にして、−ｎ_ｍｏｄ／２＋Ｓ＋Ｑ≦Ｘ，Ｘ＜Ｓ＋Ｑ＋ｎ_ｍｏｄ／２の範囲において、本例では、Ｑを中心にして、Ｑと、Ｑ−１、Ｑ＋１の３つの画素の強度を評価するが、それぞれ３つの閾値が存在することになる。ノイズ等の外乱の影響を低減するために、これら３つの閾値を累積する。具体的には、プラス側の判断については、プラス側を全て累積する。このとき各閾値が全てプラスになるように、符号を変えながら、３つのデータを累積する。その結果、累積した閾値と、累積したＨＰＦ（Ｘ）の大小関係で判断する。
【０２０５】
つまり、判定プラス側閾値ＴｈPlus（Ｘ）が正のときは、ＳｕｍＴｈPlusにＴｈPlus（Ｘ）の値を足し、判定プラス側閾値ＴｈPlus（Ｘ）が非正のとき（マイナスのとき）は、ＴｈPlus（Ｘ）の符号を反転して、（−ＴｈPlus（Ｘ））として、ＳｕｍＴｈPlusに足し込む。こうして、符号を揃えながらすべて正の値として累積する。
【０２０６】
期待値差分ＨＰＦ（Ｘ）についても、同様に符号を揃えて累積し、ＳｕｍＨＰＦPulsを計算する。そして、「ＳｕｍＨＰＦPlus＞ＳｕｍＴｈPlus」の不等式（判定式２）を満たす場合に、ノズルＮＺを不良と判定する。
【０２０７】
ステップＳ１６６で不良と判定されなかった場合に限り、次のステップＳ１６８に進む。
【０２０８】
ステップＳ１６８では、マイナス側の閾値についての判定を行う。マイナス側についてもステップＳ１６６と同様に、判定マイナス側閾値ＴｈMinusが正のときは、ＳｕｍＴｈMinusにそのまま累積し、判定マイナス側閾値ＴｈMinusが非正のときは、符号を反転して（−ＴｈMinus（Ｘ））として累積する。このとき、ＨＰＦ（Ｘ）の符号も同時に反転して、ＳｕｍＨＰＦMinusに累積する。
【０２０９】
こうして、累積した閾値ＳｕｍＴｈMinusと、累積した値ＳｕｍＨＰＦMinusの大小関係でノズル不良を判断する。すなわち、「ＳｕｍＨＰＦMinus＞ＳｕｍＴｈMinus」の不等式（判定式３）を満たす場合に、ノズルＮＺを不良と判定する。
【０２１０】
図４５のフローチャートでは、ステップＳ１６４→Ｓ１６６→Ｓ１６８の順番に沿って、段階的に判定を行う例を示した。判定の順番は特に限定されない。いずれかの判定でノズル不良と判定したら、以後の判定を省略することができるが、全ての判定を行うことも可能である。
【０２１１】
また、本例のフローチャートでは、検出閾値のプラス側最大値、検出閾値のマイナス側最大値、並びにＨＰＦ（Ｘ）の最大値の３つの指標を組み合わせて、段階的に不良ノズルを判定するが、ｎ_ｍｏｄあるデータのうち最大値（検出閾値のプラス側最大値、検出閾値のマイナス側最大値、ＨＰＦ（Ｘ）の最大値）の１データで比較して判定することも可能である。
【０２１２】
なお、図４５の処理において、読取画像並びに周辺の着弾位置ずれ（プレフィルタで影響は低減しているが完全にはなくならない）の影響で検出精度が低下することがある。図４５のフローチャート上ではｎ_ｍｏｄ個の各データで判定を累積して外乱の影響を低減している。また、同フローでは不等式（判定式１〜３のいずれか）を満たした場合に不良判定を実施している。これはトラック数が１の場合に相当する説明である。トラックが複数の場合やＲＧＢのうち複数チャンネルで計算する場合には、不等式で判断する代わりに、下記のようなプラス側閾値評価値、マイナス側閾値評価値、強度評価値を計算してもよい。
【０２１３】
プラス側閾値評価値＝(ＳｕｍＨＰＦPlus / ＳｕｍＴｈPlus)×１００［％］
マイナス側閾値評価値＝(ＳｕｍＨＰＦMinus/ ＳｕｍＴｈMinus)×１００［％］
強度評価値＝｛max(|ＨＰＦ（Ｘ）|)/所定閾値｝×１００［％］
すなわち、プラス側閾値評価値として、累積合計したＨＰＦ（Ｘ）の結果ＳｕｍＨＰＦPlusを累積合計した閾値ＳｕｍＴｈPlusで割り算して（さらに、必要に応じて、百分率で表し）、閾値に対して何％ぐらい満たしているかという観点の値を計算してもよい。マイナス側閾値評価値も同様に定めることができる。
【０２１４】
また、プラス側閾値評価値、マイナス側閾値評価値の他に、もうひとつ、強度評価値として、ＨＰＦ（Ｘ）の絶対値が最も大きいものmax( | ＨＰＦ（Ｘ）| ) を所定閾値で割って、何％くらい満たしているかという観点の値を計算する。これら３つの評価値を計算してノズル番号と対応付けて記憶する。
【０２１５】
上記ノズル番号はラインブロック内では初期値から１だけ増加する相対的なノズル番号である。
【０２１６】
この後で、それぞれのトラックごとに、各相対ノズルごとに、３つの評価値の何％という値が求まっているので、トラック間でこれらの平均値をとって、最終的に、１００％を超えたものがあるか否か、という観点で判定をする。
【０２１７】
このように、複数トラックを計算する場合、トラック毎に、プラス側閾値評価値、マイナス側閾値評価値、強度評価値の３つの評価値を並列に計算し、それらの結果を統計処理して判定することができる。
【０２１８】
（トラック間の統計処理）
図４７は、同じラインブロックに属するトラック間の統計処理（図２７のステップＳ５４）のフローチャートである。図４７では、複数トラック間の検出結果を統計処理する。ここでは、既述したプラス側閾値評価値、マイナス側閾値評価値、強度評価値の３つの評価指標を各検出トラック内で計算し、その結果を平均化して再判定を行う（ステップＳ２０２、Ｓ２０４）。
【０２１９】
すなわち、ステップＳ２０２では、プラス側評価指標（プラス側閾値評価値）、マイナス側評価指標（マイナス側閾値評価値）、強度評価指標（強度評価値）をそれぞれ相対ノズルごとにトラック間で平均化する処理を行う。
【０２２０】
そして、ステップＳ２０４では、各相対ノズルについて、下記判定式１〜３のうち、数なくとも１つの条件を満たすノズルを不良ノズルと判定する。
【０２２１】
（判定式１）：プラス側評価指標平均値＞プラス側評価閾値
（判定式２）：マイナス側評価指標平均値＞マイナス側評価閾値
（判定式３）：強度評価指標平均値＞強度指標閾値
なお、「プラス側」、「マイナス側」の概念については注意を要する。実際の印字パーン上のプラス方向、マイナス方向とは必ずしも一致しない。図４６に示したように、プロファイルの傾きの中での「画素数」の観点でプラス側、マイナス側を表す。実際の実パターン上で見ると、「プラス」、「マイナス」が逆の関係になりうる。例えば、読取ピッチが長い場合は、実際の読取画像上のＸ座標とは符号関係が違っている。逆に、読取解像度が４８４DPIなど、読取ピッチの方が短くなると、その符号関係がまた逆になって、実際のパターンのＸ座標の符号関係が一致するようになる、という特殊な関係がある。このように、図４７でいう「プラス側」、「マイナス側」とはアルゴリズム上でいう「プラス側」、「マイナス側」という概念であり、この点は実座標との関係で注意を要する。
【０２２２】
（相対ノズル番号から絶対ノズル番号への変換処理）
上述した各ラインブロックの処理における「ノズル番号」はラインブロック内では初期値から１だけ増加する相対的なノズル番号（相対ノズル番号）である。図４７で説明したトラック間の統計処理（図２７のステップＳ５４）の後、図２７のステップＳ５６にて、各ラインブロック上の相対ノズル番号を絶対ノズル番号に変換する処理が行われる。各ラインブロックのレイアウトパターンと１オンＮオフの情報から、各ラインブロック上の相対ノズル番号をヘッド上のノズル番号（絶対ノズル番号）に換算する。
例えば、１オン１０オフで、記録紙の上から下へ向かって１ノズルだけＸ方向にずれたテストパターンである場合、上からJ番目のラインブロックには、「ヘッド上のノズル番号＝先頭ノズル番号＋J＋１０×相対ノズル番号」の換算式にしたがって、ノズル番号が付与される。
【０２２３】
＜距離計算のフロー＞
上述の実施形態では、不吐出ノズル、あるいは、着弾位置誤差が所定の判定基準よりも大きいか否かを判断して、不良ノズルを検出する例を述べた。ここでは、上記の検出技術を応用して、着弾位置の誤差（距離）を測定する実施形態について説明する。
【０２２４】
図４８〜図４９は、距離計算の処理のフローチャートである。この処理は、不良ノズル判定とは異なり、各ノズルの着弾位置誤差を距離として測定するフローである。図２８のステップＳ６８に代えて、「ノズル着弾位置誤差測定処理」の工程を設け、当該「ノズル着弾位置誤差測定処理」の処理内容として、図４８〜図４９のフローが採用される（図４４〜図４５に代えて、図４８〜図４９を採用する）。
【０２２５】
距離計算の原理としては、上述した不良ノズル判定のアルゴリズムにおいて、複数の閾値を用意しておき、どの閾値を超えたのか、を判定することによって、閾値の刻みの範囲でそのノズルの距離（着弾位置誤差）を測定する。
【０２２６】
図４８のフローチャートにおけるステップＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３０６は、図４４のステップＳ１５１〜Ｓ１５４、Ｓ１５６とそれぞれ共通するため、説明は省略する。
【０２２７】
図４９は、距離計算サブルーチン（図４８のステップＳ３０５）のフローチャートである。図４９に示した計算フローは、距離判定オフセット画素数distance_offsetの値を、距離distanceを変数にして順次変更して判定し、最も近いdistanceを印字着弾位置のずれ距離として計算する例である。
【０２２８】
距離distanceが最も大きい距離候補を選択するのは（図４９のステップＳ３１８）、着弾位置ずれが近いものほど外乱の影響（階調値が変化する）を受けやすいので、その影響を回避するためである。位置誤差が近い（distanceが小さい）ほど階調値差は小さい。
【０２２９】
図４９の各工程を説明すると、ステップＳ３１２では、Ｘ＝Ｓ＋Ｑを中心にして、−ｎ_ｍｏｄ／２＋Ｓ＋Ｑ≦Ｘ，Ｘ＜Ｓ＋Ｑ＋ｎ_ｍｏｄ／２の範囲において、期待値プロファイルＩＰExpectation（Ｘ）と補正後プロファイルＩＰCorrected（Ｘ）に基づいて、期待値差分ＨＰＦ（Ｘ）＝ＩＰCorrected（Ｘ）−ＩＰExpectation（Ｘ）、距離判定オフセット画素数distance_offset（distance）＝ＩＰLocalLambda（Ｓ）×distance／profile_lambada_distance、距離プラス側閾値ＤistancePlus（Ｘ，distance）＝ＩＰExpectation（Ｘ＋distance_offset（distance））−ＩＰExpectation（Ｘ）、距離マイナス側閾値ＤistanceMinus（Ｘ，distance）＝ＩＰExpectation（Ｘ−distance_offset（distance））−ＩＰExpectation（Ｘ）をそれぞれ求める。
【０２３０】
ステップＳ３１４では、Ｘ＝Ｓ＋Ｑを中心にして、−ｎ_ｍｏｄ／２＋Ｓ＋Ｑ≦Ｘ，Ｘ＜Ｓ＋Ｑ＋ｎ_ｍｏｄ／２の範囲において、距離プラス側閾値ＤistancePlus（Ｘ，distance）が正のときは、ＤistancePlus（Ｘ，distance）の値を足してＳｕｍＤistancePlus(distance)を計算し、距離プラス側閾値ＤistancePlus（Ｘ，distance）が非正のときは、符号を反転して、（−ＤistancePlus（Ｘ，distance））として、ＳｕｍＤistancePlus(distance)に足し込む。こうして、符号を揃えながらすべて正の値として累積する。
【０２３１】
期待値差分ＨＰＦ（Ｘ）についても、同様に符号を揃えて累積し、ＳｕｍＨＰＦPlusを計算する。そして、ＳｕｍＤistancePlus(distance)とＳｕｍＨＰＦPulsが略等しくなる（両者の値が最も近くなる）、distanceをノズルＮＺのプラス側距離候補とする。
【０２３２】
ステップＳ３１６では、マイナス側について同様の処理を行い、ＳｕｍＤistanceMinus(distance)とＳｕｍＨＰＦMinusが略等しくなるdistanceをノズルＮＺのマイナス側距離候補とする。
【０２３３】
ステップＳ３１８では、ステップＳ３１４で求めたプラス側距離候補と、ステップＳ１３６で求めたマイナス側距離候補のうち、絶対値の大きい方をノズルＮＺの距離として決定する。
【０２３４】
＜インクジェット印刷機への適用例＞
次に上記の不良吐出ノズル検出技術を利用したシングルパス記録方式のインクジェット記録装置（画像形成装置）における画像補正の例を説明する。図５０は、多数の記録素子の中から不良記録素子（不良吐出ノズル）を検知し、不良記録素子による描画不良を他の正常な記録素子によって補正する画像補正プロセスの例である。
【０２３５】
まず、各ノズルの吐出特性を把握するために、各ノズル５１から記録紙１６に向かってインク滴を吐出させて、テストパターン１０２を記録紙１６に印刷する（図５０のステップＳ４１０）。
【０２３６】
このテストパターン１０２は、インクジェット記録装置に備え付けられている撮像ユニット（インラインセンサ）や、外部のスキャナー（オフラインスキャナー）などの画像読取装置によって読み取られ、テストパターン１０２の記録結果を示す電子画像データ（読取画像データ）が生成される。この読取画像データが所定の検出アルゴリズムに従って解析処理されることにより、不吐出ノズルの位置やテストパターン１０２の理想的な着弾位置１０４からの着弾位置誤差が求められる。このとき、所定値（所定の許容範囲を規定する値）以上の過大な位置誤差を有するノズルや不吐出ノズルは、不良吐出ノズルとして検出特定される（ステップＳ４１２）。この不良吐出ノズルの検出の具体的なフローについては、図１７〜図４７で説明したとおりである。
【０２３７】
このようにして特定された不良吐出ノズルはマスク処理が施されて、画像形成時にインク滴を吐出しない（記録に使用しない）不吐出ノズルとして扱われる（図５０のステップＳ４１４）。そして、この不吐出ノズル（不吐出化処理されたノズル）による描画欠陥を他の吐出ノズル（例えば、隣接ノズル）から吐出されるインク滴により補償するように考慮された画像処理によって、入力画像データが補正される（ステップＳ４１６）。この補正後の入力画像データに基づいて記録紙１６上に所望の画像が良好な品質で記録される。
【０２３８】
図５１は、不良吐出ノズルの検出及び入力画像データの補正処理に関わるシステムの機能ブロック図である。
【０２３９】
プリント対象のプリント画像データは、色変換処理部１１０において所定の色変換処理が施され、記録インク（本例ではＣＭＹＫインク）に対応する各版の画像データが得られる。このようにして得られるインク色別の画像データは、色変換処理部１１０から不吐出ノズル補正画像処理部１１２に送られる。
【０２４０】
不良吐出補正判断部１２２では、不良ノズル補正情報が総合的に取得され、画像位置（画像ドット位置）とノズル位置との対応関係から、本来であれば不良吐出ノズルによってドットの記録が行われる画像上の位置である補正画像位置が特定される。なお、ここでいう「位置」とは、記録ヘッドのノズル並び方向（主走査方向）の位置を意味している。
【０２４１】
不良吐出ノズルでは、補正画像位置の画像部分を適切には記録することができない。したがって、不良吐出補正判断部１２２において、この不良吐出ノズルに対応する補正画像位置の部分の記録情報が、当該不良吐出ノズルの両隣のノズルを含む近隣の単数又は複数の正常ノズルに振り分けられる。ここでいう不良吐出ノズルに対応する記録情報の振り分けとは、不良吐出ノズルに対応する補正画像位置の部分の記録が他のノズルからのインク吐出により補償されるように、他のノズルからインクを吐出させるためのデータ処理（補正処理）を意味する。さらに、不良吐出補正判断部１２２は、このようにして振り分けられた画像情報を記録特性に応じて補正する。
【０２４２】
なお、不良吐出補正判断部１２２は、画像解析部１２４からの情報（画像位置情報データ）と不良吐出ノズル判断部１３０からの不良吐出ノズル情報とを照合して、不良吐出ノズルで記録する画像部分のみに対して補正情報を作成する。このとき不良吐出補正判断部１２２は、補正情報設定部１２０から提供される補正の必要性を示すデータ（例えばプリント画像上において設定される補正領域を示すデータや、ヘッド５０の印字部において設定される補正領域（ノズル単位）を示すデータ）を参照することによって、より高度に、必要性の高い領域のみに対して補正情報を作成することもできる。このようにして作成される補正情報は、不良吐出補正判断部１２２から不吐出ノズル補正画像処理部１１２に送られる。
【０２４３】
不吐出ノズル補正画像処理部１１２では、色変換処理部１１０から送られてくる画像データに対し、不良吐出補正判断部１２２から送られてくる不良吐出ノズルに関する補正情報に基づく補正処理が行われる。このようにして不良吐出ノズルからの不吐出の情報が反映された補正処理後の画像データは、不吐出ノズル補正画像処理部１１２からハーフトーン処理部１１４に送られる。
【０２４４】
ハーフトーン処理部１１４では、不吐出ノズル補正画像処理部１１２から送られてくる画像データに対してハーフトーン処理が行われ、ヘッド５０を駆動するための多値の画像データを生成する。このとき、生成される多値の画像データ（記録ヘッド駆動多値）が画像階調値数よりも少なくなるように（すなわち、画像階調値数＞記録ヘッド駆動多値を満たすように）、ハーフトーン処理が行われる。
【０２４５】
ハーフトーン処理が施された画像データは、ハーフトーン処理部１１４から画像メモリ１１６に送られる。また画像メモリ１１６に送られるハーフトーン処理済みの画像データは、画像解析部１２４にも送られる。そして、ハーフトーン処理が施された画像データは、画像メモリ１１６に記憶されるとともに、画像解析部１２４により解析されて画像情報が存在する位置（画像位置）と存在しない位置に関する情報（画像位置情報データ）が生成される。このようにして生成された画像位置情報データは、画像解析部１２４から不良吐出補正判断部１２２に送られ、不良吐出補正判断部１２２における不良吐出ノズルに対する補正情報の作成に供される。
【０２４６】
ハーフトーン処理が施された画像データ（ハーフトーン画像データ）は、画像メモリ１１６からテストパターン合成部１１８にも送られる。
【０２４７】
テストパターン合成部１１８では、画像メモリ１１６から送られてくるハーフトーン画像データとテストパターンに関する画像データ（テストパターン画像データ）とが合成され、合成後の画像データがヘッドドライバ１２８に送られる。テストパターンは、詳細については後述するが、不良吐出ノズルの検出を目的として各ノズルにより記録紙上に形成されるドットパターンのことである。このテストパターンが記録紙端部に印刷されるように、テストパターン画像データとハーフトーン画像データとがテストパターン合成部１１８で合成される。
【０２４８】
ハーフトーン画像データとテストパターン画像データとが合成された画像データは、テストパターン合成部１１８からヘッドドライバ１２８に送られる。ヘッドドライバ１２８は、テストパターン合成部１１８から送られてくる画像データに基づきヘッド５０を駆動し、記録紙に対して所望画像及びテストパターンの記録を行う。このように、ノズルから吐出されるインク滴によって、当該ノズルの各々に対応する複数のテストパターンを記録紙に形成するパターン形成手段は、テストパターン合成部１１８及びヘッドドライバ１２８を含んで構成されることとなる。
【０２４９】
画像及びテストパターンが記録された記録紙は、搬送路に沿って排紙部に向けて送られる（図５１の矢印Ｂ参照）。このとき、搬送路の途中に設置されたテストパターン読取り部（画像読取手段）１３６によって、記録紙に記録されたテストパターンが読み取られてテストパターン読取画像のデータが生成される。
【０２５０】
テストパターン読取り部１３６には、例えば、ＲＧＢ３色のカラーフィルターを備えた色別の光電変換素子（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なカラーＣＣＤラインセンサが用いられる。テストパターン読取り部１３６は、テストパターン１０２が形成された記録紙１６を、所定の読取画素ピッチでヘッド５０の長手方向（ノズル列方向、主走査方向、Ｘ方向）に読み取って、読取画素ピッチに基づくテストパターン読取画像データを取得する。このテストパターン読取画像のデータは、テストパターン読取り部１３６から不良吐出ノズル検出部１３２に送られる。
【０２５１】
なお、テストパターン読取り部１３６はラインセンサでなくてもよい。例えば、テストパターンが記録された記録紙の幅より小さい読取り幅であっても、記録紙に対して相対的にＸＹ方向に走査しながらテストパターンを読み取るように構成されていてもよい。
【０２５２】
不良吐出ノズル検出部１３２では、テストパターン読取り部１３６から送られてくるテストパターン読取画像のデータから、不良吐出ノズル（吐出するインク滴の記録紙上における着弾位置誤差が所定値より大きい不良ノズル、体積不良、及びインク滴を吐出しない不吐出ノズルを含む）が検出される。検出された不良吐出ノズルに関する情報データ（不良吐出ノズル情報）は、不良吐出ノズル検出部１３２から不良吐出ノズル判断部１３０に送られる。
【０２５３】
不良吐出ノズル判断部１３０は、不良吐出ノズル検出部１３２から送られてくる不良吐出ノズル情報を所定回数分記憶することができる図示しないメモリを備える。この不良吐出ノズル判断部１３０では、メモリに蓄えられている過去の不良吐出ノズル情報が参照されて、過去に所定回数以上不良吐出ノズルとして検出されたかどうかで、不良吐出ノズルの確定が行われる。また過去に所定回数以上不良吐出ノズルではない正常ノズルであると判断されている場合は、例えそれまで不良吐出ノズルとして扱われていたノズルであっても扱いを変更し、正常ノズルとして扱われるように不良吐出ノズル情報が修正される。
【０２５４】
このようにして確定した不良吐出ノズル情報は、不良吐出ノズル判断部１３０からヘッドドライバ１２８及び不良吐出補正判断部１２２に送られる。また所定の条件を満たす場合（例えば所定枚数を印刷後、ＪＯＢ後、ユーザー指示時、等）には、確定した不良吐出ノズル情報が不良吐出ノズル判断部１３０から不良ノズル情報蓄積部１２６にも送られる。
【０２５５】
ヘッドドライバ１２８は、不良吐出ノズル判断部１３０から送られてくる不良吐出ノズル情報に基づいて、不良吐出ノズルに対応するノズルを非駆動とする。
【０２５６】
また、不良ノズル情報蓄積部１２６に送られる不良吐出ノズル情報は、不良ノズル情報蓄積部１２６に蓄積記憶され、不良吐出ノズルの統計的な情報として利用される。なお、不良ノズル情報蓄積部１２６に蓄えられている不良吐出ノズル情報は、初期不良ノズル情報として適当なタイミングで不良吐出ノズル判断部１３０に送られる。ここでいう初期不良ノズル情報は、どのノズル（ＣＭＹＫインクに対応）が不良ノズルであるかを示す情報であり、ヘッド出荷時の検査情報を初期不良ノズル情報の初期値とし、特定周期で不良ノズル情報蓄積部１２６に蓄積される不良吐出ノズル情報に基づいて、初期不良ノズル情報は適時更新される。不良吐出ノズル判断部１３０は、この初期不良ノズル情報のうち必要分の不良吐出ノズル情報を、印刷開始時等に図示しないメモリに蓄えて、不良吐出ノズルの確定処理に使用する。
【０２５７】
不良吐出補正判断部１２２は、不良吐出ノズル判断部１３０から送られてくる不良吐出ノズル情報から補正すべき画像部分（不良吐出ノズルで記録する画像部分）に対する補正情報を生成し、当該補正情報を不吐出ノズル補正画像処理部１１２に送る。
【０２５８】
また不良吐出補正判断部１２２は、このようにして生成される補正情報と直前の補正情報とを比較して、新規に不良吐出ノズルが発生（好ましくは所定数以上発生）して補正情報が増加しているか否かを検出する。補正情報が増加していると認められる場合には、不良吐出補正判断部１２２から不良吐出検出表示部１３４に所定の指示が送られる。
【０２５９】
この所定の指示を受け取った不良吐出検出表示部１３４は、新規の不良吐出ノズルによる記録が行われている不良吐出印刷物（すなわち新規の不良吐出ノズルに対する補正が行われずに印刷された印刷物）を識別可能にする処理を行う。具体的には、不良を検出した印刷物（記録用紙）から補正が完了した印刷が開始されるまでの印刷物に付箋を着けること等が不良吐出検出表示部１３４により行われる。そして、新規の不良吐出ノズルに対する補正処理が完了した後の印刷時（補正処理完了後の画像データ（ハーフトーン画像データ）に基づく印刷時）には、上記所定の指示が無効化されるように、不良吐出補正判断部１２２から不良吐出検出表示部１３４に指示信号が送られ、不良吐出検出表示部１３４は通常動作（通常表示）を行う。
【０２６０】
上述の一連の処理フローに基づいて、不良吐出ノズルの検出及び入力画像データの補正処理が適切に行われる。なおヘッド５０の安定性によっては、上記の検出及び補正処理を、印刷開始時の最初の所定枚数の記録紙に対してだけ実施する（オフラインスキャナーを使用する構成もあり得る）ことや、ユーザーが指示した時だけ実施する構成も可能である。
【０２６１】
<<印刷レイアウトの説明>>
次に、記録紙１６上の印刷レイアウトの例について説明する。図５２は、不良吐出ノズルを検出して補正するシステムにおけるプリント用紙上のレイアウトを示す図である。図５２の上側が記録紙１６の先端側であり、記録紙１６は図５２の下から上に向かって（矢印Ｃで示す搬送方向に）搬送される。例えば、図示せぬドラムの周面に記録紙１６を固定して、ドラムの回転によって記録紙１６を搬送するドラム搬送方式の場合、ドラムに設けられたグリッパーによって記録紙１６の先端部分を保持する構成が採用される。
【０２６２】
記録紙１６は、用紙端部に設けられる検出用駆動波形区域１５０と通常駆動波形区域１５２とに分けられる。検出用駆動波形区域１５０は、上述のテストパターン１０２を印刷するためのテストパターン領域１５４と余白領域１５６とを含み、通常駆動波形区域１５２は、所望の画像を印刷するためのユーザー領域１５８を含んで構成される。
【０２６３】
テストパターン領域１５４とユーザー領域１５８との間に設けられる余白領域１５６は、テストパターン印刷から通常印刷への切り換えのための遷移区間であり、記録紙１６の搬送速度に基づいて当該切り換えに必要な領域が余白領域１５６として確保されることになる。特に、特別な駆動波形信号を使用してテストパターン領域１５４に対しテストパターンを形成する場合には、この特別な駆動波形信号から通常の駆動波形信号に切り換えるのに必要な時間に相当する余白領域が確保される。この余白領域１５６は、記録紙１６の搬送方向Ｃに関して、少なくともヘッド５０のノズル領域１６０に相当する分を設けることが好ましい。なお、テストパターン１０２を印刷するための特別な駆動波形信号は、不良吐出ノズルと正常吐出ノズルを区別しやすくするために用いられ、位置誤差を増幅するような駆動波形信号や、不良吐出ノズルが不吐出ノズルとして機能しやすくするような駆動波形信号を特別に設計して使用することもできる。
【０２６４】
次に、上述した不良吐出ノズルの検出機能及びその検出結果を利用した画像補正機能を具備した画像形成装置の例を説明する。
【０２６５】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図５３は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置２００の構成例を示す図である。インクジェット記録装置２００は、主として、給紙部２１２、処理液付与部２１４、描画部２１６、乾燥部２１８、定着部２２０、及び排紙部２２２を備えて構成される。このインクジェット記録装置２００は、描画部２１６の圧胴（描画ドラム２７０）に保持された記録媒体２２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド（「描画ヘッドに相当」）２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから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オンデマンドドロップ方式の画像形成装置である。
【０２６６】
（給紙部）
給紙部２１２には、枚葉紙である記録媒体２２４が積層されている。給紙部２１２の給紙トレイ２５０から記録媒体２２４が一枚ずつ処理液付与部２１４に給紙される。本例では、記録媒体２２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
【０２６７】
（処理液付与部）
処理液付与部２１４は、記録媒体２２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部２１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【０２６８】
処理液付与部２１４は、給紙胴２５２、処理液ドラム２５４、及び処理液塗布装置２５６を備えている。処理液ドラム２５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２５５を備え、この保持手段２５５の爪と処理液ドラム２５４の周面の間に記録媒体２２４を挟み込むことによって記録媒体２２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム２５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２２４を処理液ドラム２５４の周面に密着保持することができる。
【０２６９】
処理液ドラム２５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置２５６が設けられる。処理液塗布装置２５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム２５４上の記録媒体２２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体２２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置２５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体２２４に塗布することができる。本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。
【０２７０】
処理液付与部２１４で処理液が付与された記録媒体２２４は、処理液ドラム２５４から中間搬送部２２６を介して描画部２１６の描画ドラム２７０へ受け渡される。
【０２７１】
（描画部）
描画部２１６は、描画ドラム２７０、用紙抑えローラ２７４、及びインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙを備えている。描画ドラム２７０は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７１を備える。本例の描画ドラム２７０では、回転方向について１８０度の間隔で周面の２箇所にグリッパー２７１が設けられ、１回転で２枚の記録媒体２２４が搬送できるように構成されている。
【０２７２】
描画ドラム２７０の周面には、図示しない吸着穴が所定のパターンで多数形成されており、この吸着穴からエアが吸引されることにより、記録媒体２２４が描画ドラム２７０の周面に吸着保持される。なお、負圧吸引によって記録媒体２２４を吸引吸着する構成に限らず、例えば、静電吸着により、記録媒体２２４を吸着保持する構成とすることもできる。
【０２７３】
インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙはそれぞれ、記録媒体２２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の描画ヘッドであり、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が複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙは、記録媒体２２４の搬送方向（描画ドラム２７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【０２７４】
描画ドラム２７０上に密着保持された記録媒体２２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部２１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体２２４の記録面に画像が形成される。
【０２７５】
描画ドラム２７０によって記録媒体２２４を一定の速度で搬送し、この搬送方向について、記録媒体２２４と各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ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２２４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。
【０２７６】
なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（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インクジェット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。
【０２７７】
描画部２１６で画像が形成された記録媒体２２４は、描画ドラム２７０から中間搬送部２２８を介して乾燥部２１８の乾燥ドラム２７６へ受け渡される。
【０２７８】
（乾燥部）
乾燥部２１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム２７６、及び溶媒乾燥装置２７８を備えている。乾燥ドラム２７６は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７７を備える。溶媒乾燥装置２７８は、乾燥ドラム２７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ２８０と、各ハロゲンヒータ２８０の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル２８２とで構成される。各温風噴出しノズル２８２から記録媒体２２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ２８０の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。
【０２７９】
乾燥部２１８で乾燥処理が行われた記録媒体２２４は、乾燥ドラム２７６から中間搬送部２３０を介して定着部２２０の定着ドラム２８４へ受け渡される。
【０２８０】
（定着部）
定着部２２０は、定着ドラム２８４、ハロゲンヒータ２８６、定着ローラ２８８、及びインラインセンサ２９０から構成される。定着ドラム２８４は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２８５を備える。
【０２８１】
定着ドラム２８４の回転により、記録媒体２２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ２８６による予備加熱と、定着ローラ２８８による定着処理と、インラインセンサ２９０による検査が行われる。
【０２８２】
定着ローラ２８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ２８８は、定着ドラム２８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム２８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体２２４は、定着ローラ２８８と定着ドラム２８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。
【０２８３】
また、定着ローラ２８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体２２４を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体２２４の凹凸に押し込み定着が行われるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。
【０２８４】
一方、インラインセンサ２９０は、記録媒体２２４に形成された画像（不吐出検出用のテストパターンや濃度補正用のテストパターン、印刷画像なども含む）について、吐出不良チェックパターンや画像の濃度、画像の欠陥などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。このインラインセンサ２９０は、図５１の符号１３６で説明したテストパターン読取り部に相当する。
【０２８５】
なお、高沸点溶媒及びポリマー微粒子（熱可塑性樹脂粒子）を含んだインクに代えて、ＵＶ露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置２００は、ヒートローラによる熱圧定着部（定着ローラ２８８）の代わりに、記録媒体２２４上のインクにＵＶ光を露光するＵＶ露光部を備える。このように、ＵＶ硬化性樹脂などの活性光線硬化性樹脂を含んだインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ２８８に代えて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、活性光線を照射する手段が設けられる。
【０２８６】
（排紙部）
定着部２２０に続いて排紙部２２２が設けられている。排紙部２２２は、排出トレイ２９２を備えており、この排出トレイ２９２と定着部２２０の定着ドラム２８４との間に、これらに対接するように渡し胴２９４、搬送ベルト２９６、張架ローラ２９８が設けられている。記録媒体２２４は、渡し胴２９４により搬送ベルト２９６に送られ、排出トレイ２９２に排出される。搬送ベルト２９６による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体２２４は無端状の搬送ベルト２９６間に渡されたバー（不図示）のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト２９６の回転によって排出トレイ２９２の上方に運ばれてくる。
【０２８７】
また、図５３には示されていないが、本例のインクジェット記録装置２００には、上記構成の他、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部２１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引、ノズル洗浄等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体２２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。
【０２８８】
＜インクジェットヘッドの構成例＞
次に、インクジェットヘッドの構造について説明する。各色に対応するインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号３５０によってヘッドを示すものとする。
【０２８９】
図５４(ａ) はヘッド３５０の構造例を示す平面透視図であり、図５４(ｂ) はその一部の拡大図である。図５５はヘッド３５０を構成する複数のヘッドモジュールの配置例を示す図である。また、図５６は記録素子単位（吐出素子単位）となる１チャンネル分の液滴吐出素子（１つのノズル３５１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５４中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【０２９０】
図５４に示したように、本例のヘッド３５０は、インク吐出口であるノズル３５１と、各ノズル３５１に対応する圧力室３５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）３５３をマトリクス状に二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。即ち、各ノズル３５１を主走査方向と平行な直線上に投影したときの各投影ノズルの間隔Ｐ（図５４（ｂ）参照）は、図８を用いて説明した記録画素ピッチＷＰと等価的に取り扱うことができる。
【０２９１】
なお、ヘッド３５０のようにノズルが二次元配置されたヘッドの場合、図８を用いて説明した検出ピッチ数ＰＰは、上記の各投影ノズルに対して連続して並ぶ所定個数の印字画素の画素列をひとまとまりの検出単位としたものを指すことになる。例えば、図８のように検出ピッチ数ＰＰ＝６としてライン１０３を形成する場合であれば、各投影ノズルから検出ピッチ数ＰＰ＝６毎の投影ノズル（検出ピッチ数ＰＰ間隔の投影ノズル）を選択し、選択された投影ノズルに対応するノズル（投影元のノズル）を用いて形成すればよい。
【０２９２】
記録媒体２２４の送り方向（矢印Ｓ方向；「ｙ方向」に相当）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；「ｘ方向」に相当）に記録媒体２２４の描画領域の全幅に対応する長さ以上のノズル列を構成するために、例えば、図５５（a）に示すように、複数のノズル３５１が二次元に配列された短尺のヘッドモジュール３５０’を千鳥状に配置して、長尺のライン型ヘッドを構成する。或いはまた、図５５（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール３５０”を１列に並べて繋ぎ合わせる態様も可能である。
【０２９３】
なお、シングルパス印字用のフルライン型プリントヘッドは、記録媒体２２４の全面を描画範囲とする場合に限らず、記録媒体２２４の面上の一部が描画領域となっている場合には、所定の描画領域内の描画に必要なノズル列が形成されていればよい。
【０２９４】
各ノズル３５１に対応して設けられている圧力室３５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図５４（ａ)、(ｂ) 参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル３５１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）３５４が設けられている。なお、圧力室３５２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。
【０２９５】
図５６に示すように、ヘッド３５０は、ノズル３５１が形成されたノズルプレート３５１Ａと圧力室３５２や共通流路３５５等の流路が形成された流路板３５２Ｐ等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート３５１Ａは、ヘッド３５０のノズル面（インク吐出面）３５０Ａを構成し、各圧力室３５２にそれぞれ連通する複数のノズル３５１が二次元的に形成されている。
【０２９６】
流路板３５２Ｐは、圧力室３５２の側壁部を構成するとともに、共通流路３５５から圧力室３５２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３５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図５６では簡略的に図示しているが、流路板３５２Ｐは一枚又は複数の基板を積層した構造である。
【０２９７】
ノズルプレート３５１Ａ及び流路板３５２Ｐ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。
【０２９８】
共通流路３５５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３５５を介して各圧力室３５２に供給される。
【０２９９】
圧力室３５２の一部の面（図５６において天面）を構成する振動板３５６には、個別電極３５７を備えたピエゾアクチュエータ（圧電素子）３５８が接合されている。本例の振動板３５６は、ピエゾアクチュエータ３５８の下部電極に相当する共通電極３５９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３５２に対応して配置されるピエゾアクチュエータ３５８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。
【０３００】
個別電極３５７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３５８が変形して圧力室３５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル３５１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３５８が元の状態に戻る際、共通流路３５５から供給口３５４を通って新しいインクが圧力室３５２に再充填される。
【０３０１】
かかる構造を有するインク室ユニット３５３を図５４（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３５１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。
【０３０２】
また、本発明の実施に際してヘッド３５０におけるノズル３５１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５４で説明したマトリクス配列に代えて、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。
【０３０３】
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、静電アクチュエータ、その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（吐出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。
【０３０４】
＜制御系の説明＞
図５７は、インクジェット記録装置２００のシステム構成を示すブロック図である。図５７に示すように、インクジェット記録装置２００は、通信インターフェース３７０、システムコントローラ３７２、画像メモリ３７４、ＲＯＭ３７５、モータドライバ３７６、ヒータドライバ３７８、プリント制御部３８０、画像バッファメモリ３８２、ヘッドドライバ３８４等を備えている。
【０３０５】
通信インターフェース３７０は、ホストコンピュータ３８６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３７０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。
【０３０６】
ホストコンピュータ３８６から送出された画像データは通信インターフェース３７０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、一旦画像メモリ３７４に記憶される。画像メモリ３７４は、通信インターフェース３７０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３７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ３７４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。
【０３０７】
システムコントローラ３７２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２００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３７２は、通信インターフェース３７０、画像メモリ３７４、モータドライバ３７６、ヒータドライバ３７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ３８６との間の通信制御、画像メモリ３７４及びＲＯＭ３７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ３８８やヒータ３８９を制御する制御信号を生成する。
【０３０８】
また、システムコントローラ３７２は、インラインセンサ（インライン検出部）２９０から読み込んだテストチャートの読取画像データから、不吐出ノズルの位置や着弾位置誤差のデータ、濃度分布を示すデータ（濃度データ）等を生成する演算処理を行う着弾誤差測定演算部３７２Ａ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３７２Ｂとを含んで構成される。なお、着弾誤差測定演算部３７２Ａ及び濃度補正係数算出部３７２Ｂ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。さらに、システムコントローラ３７２は、図１７〜図４９で説明した読取画像の解析処理手段として機能する。濃度補正係数算出部３７２Ｂ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３９０に記憶される。
【０３０９】
ＲＯＭ３７５には、システムコントローラ３７２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（不良吐出ノズルを検出するためのテストチャートを打滴するためのデータ、不良吐出ノズル情報などを含む）が格納されている。ＲＯＭ３７５には、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることができる。また、このＲＯＭ３７５の記憶領域を活用することで、ＲＯＭ３７５を濃度補正係数記憶部３９０として兼用する構成も可能である。
【０３１０】
画像メモリ３７４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。
【０３１１】
モータドライバ３７６は、システムコントローラ３７２からの指示に従って搬送系のモータ３８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ３７８は、システムコントローラ３７２からの指示に従って乾燥部２１８等のヒータ３８９を駆動するドライバである。
【０３１２】
プリント制御部３８０は、システムコントローラ３７２の制御に従い、画像メモリ３７４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３８４に供給してヘッド３５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。
【０３１３】
すなわち、プリント制御部３８０は、濃度データ生成部３８０Ａと、補正処理部３８０Ｂと、インク吐出データ生成部３８０Ｃと、駆動波形生成部３８０Ｄとを含んで構成される。これら各機能ブロック（３８０Ａ〜３８０Ｄ）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。
【０３１４】
濃度データ生成部３８０Ａ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。
【０３１５】
補正処理部３８０Ｂは、濃度補正係数記憶部３９０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、不良吐出ノズル等に起因する画像欠陥を改善するためのムラ補正処理を行う。
【０３１６】
インク吐出データ生成部３８０Ｃは、補正処理部３８０Ｂ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、画像データの２値（多値）化処理を行う。
【０３１７】
インク吐出データ生成部３８０Ｃで生成されたインク吐出データはヘッドドライバ３８４に与えられ、ヘッド３５０のインク吐出動作が制御される。
【０３１８】
駆動波形生成部３８０Ｄは、ヘッド３５０の各ノズル３５１に対応したピエゾアクチュエータ３５８（図５６参照）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３８０Ｄで生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ３８４に供給される。なお、駆動波形生成部３８０Ｄ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。
【０３１９】
駆動波形生成部３８０Ｄ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ＲＯＭ３７５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。本例に示すインクジェット記録装置２００は、ヘッド３５０を構成するモジュールの各ピエゾアクチュエータ３５８に対して、共通の駆動電力波形信号を印加し、各ノズル３５１の吐出タイミングに応じて各ピエゾアクチュエータ３５８の個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、各ピエゾアクチュエータ３５８に対応するノズル３５１からインクを吐出させる駆動方式が採用されている。
【０３２０】
プリント制御部３８０には画像バッファメモリ３８２が備えられており、プリント制御部３８０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３８２に一時的に格納される。なお、図５７において画像バッファメモリ３８２はプリント制御部３８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ３７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部３８０とシステムコントローラ３７２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。
【０３２１】
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３７０を介して外部から入力され、画像メモリ３７４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３７４に記憶される。
【０３２２】
インクジェット記録装置２００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３７４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３７２を介してプリント制御部３８０に送られ、該プリント制御部３８０の濃度データ生成部３８０Ａ、補正処理部３８０Ｂ、インク吐出データ生成部３８０Ｃを経てインク色毎のドットデータに変換される。
【０３２３】
ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（たとえば、ＲＧＢ８ビットの画像データ）をインクジェット印刷機で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹの色データ）に変換する処理である。
【０３２４】
ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散法や閾値マトリクス法等の処理で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹのドットデータ）に変換する処理である。
【０３２５】
すなわち、プリント制御部３８０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。このドットデータへの変換処理に際して、不良吐出ノズルによる画像欠陥を補正する不吐出補正処理が行われる。
【０３２６】
こうして、プリント制御部３８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ３８２に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド３５０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。
【０３２７】
ヘッドドライバ３８４は、アンプ回路（電力増幅回路）を含み、プリント制御部３８０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３５０の各ノズル３５１に対応するピエゾアクチュエータ３５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ３８４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。
【０３２８】
こうして、ヘッドドライバ３８４から出力された駆動信号がヘッド３５０に加えられることによって、該当するノズル３５１からインクが吐出される。記録媒体２２４の搬送速度に同期してヘッド３５０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体２２４上に画像が形成される。
【０３２９】
上記のように、プリント制御部３８０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３８４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。
【０３３０】
インラインセンサ（検出部）２９０は、図５３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２２４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３８０及びシステムコントローラ３７２に提供する。
【０３３１】
プリント制御部３８０は、必要に応じてインラインセンサ（検出部）２９０から得られる情報に基づいてヘッド３５０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。
【０３３２】
図中のメンテナンス機構３９４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。
【０３３３】
また、ユーザインターフェースとしての操作部３９６は、オペレータ（ユーザ）が各種入力を行うための入力装置３９７と表示部（ディスプレイ）３９８を含んで構成される。入力装置３９７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３９７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３９８の表示を通じて確認することができる。この表示部３９８はエラー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。
【０３３４】
なお、図５１で説明した色変換処理部１１０、不吐出ノズル補正画像処理部１１２、ハーフトーン処理部１１４、画像メモリ１１６、画像解析部１２４、テストパターン合成部１１８、ヘッドドライバ１２８、不良吐出ノズル判断部１３０、不良吐出ノズル検出部１３２、不良ノズル情報蓄積部１２６、不良吐出補正判断部１２２、補正情報設定部１２０等は、図５７に示した制御系の構成要素が単独で、又は複数組み合わされて構成される。
【０３３５】
図５１の画像メモリ１１６、ヘッドドライバ１２８、ヘッド５０は、図５７における画像メモリ３７４、ヘッドドライバ３８４、ヘッド３５０に対応している。
【０３３６】
図５７のシステムコントローラ３７２及びプリント制御部３８０の組み合わせが、「信号処理手段」、「分解手段」、「予測信号生成手段」、「閾値決定手段」、「変動信号算出手段」、「不良記録素子判定手段」、「テストパターン出力制御手段」、「画像補正手段」、「記録制御手段」として機能する。
【０３３７】
なお、図５７で説明した着弾誤差測定演算部３７２Ａ、濃度補正係数算出部３７２Ｂ、濃度データ生成部３８０Ａ、補正処理部３８０Ｂが担う処理機能の全て又は一部をホストコンピュータ３８６側に搭載する態様も可能である。
【０３３８】
上述のように、本実施形態のインクジェット記録装置によれば、テストパターンの読取画像を解析することによって、各ノズルから吐出されるインク滴の記録紙上の着弾位置を正確に把握することができるため、不良吐出ノズルの位置を精度よく特定することができる。これにより、不良吐出ノズルによる画像欠陥を補償する緻密な補正処理を入力画像データに施すことが可能である。上述の各種処理に基づく全体の処理の流れについて、以下説明する。
【０３３９】
（画像印刷プロセスの説明）
図５８は、画像印刷全体の流れを示すフローチャートである。ホストコンピュータ３８６（図５７参照）から送られてくる所望画像の入力画像データが通信インターフェース（受信手段）３７０を介して受信されると（図５８のＳ４８０に示す受信ステップ）、色変換処理（図５１の色変換処理部１１０）、不良吐出ノズル補正処理（不吐出ノズル補正画像処理部１１２）、ハーフトーン処理（ハーフトーン処理部１１４）、テストパターン合成処理（テストパターン合成部１１８）等によって入力画像データが補正される（図５８のＳ４８２に示す補正ステップ）。
【０３４０】
そして、補正された入力画像データに基づき、ヘッドドライバ３８４（図５１の１２８）によって、各ヘッド３５０のノズル３５１からインク滴を記録媒体２２４に向かって吐出させることにより（図５８のＳ４８４に示す吐出ステップ）、所望の画像を鮮明に記録媒体２２４に印刷することができる。
【０３４１】
上記の補正ステップ（Ｓ４８２）では、不良吐出ノズルからのインク滴の吐出を他の正常なノズルによって補償するとともに、不良吐出ノズルからインク滴が吐出されないようにするための不良吐出ノズル補正処理（不吐出ノズル補正画像処理部１１２）が、入力画像データに対して行われる。不良吐出ノズル補正処理は、不良吐出ノズル検出部１３２（図５１参照）において、テストパターン読取り部１３６から送られてくるテストパターン１０２の読取画像データに基づいて行われる。
【０３４２】
なお、不良吐出ノズルを不吐出化処理して、他のノズルによってその描画欠陥を補償する補正技術としては、例えば、（１）出力画像を矯正する方法、（２）吐出信号を強めて吐出ドット径を大きめに矯正する方法など、様々な手段がある。
【０３４３】
（１）出力画像を矯正する方法
周囲の描画における画像濃度をＤdefaultとしたとき、不吐出補正ノズルにおける画像濃度をＤNo Print(＞Ｄdefault)とすることで不吐出補正ノズルの描画濃度を高め、白筋視認性を低減させることができる。これらの画像濃度間の比率を不吐出補正用ノズル画像濃度増幅量Ｐdensityと定義できる。
【０３４４】
（２）吐出信号を強めて吐出ドット径を大きくする方法
周囲の描画におけるドット径をＲdefaultとしたとき、不吐出補正ノズルのドット径をＲNo Print(＞Ｒdefault)とすることで不吐出補正ノズルの描画濃度を高め、白筋視認性を低減させることができる。これらのドット径間の比率を不吐出補正用ノズルドット径増幅量Ｐdotと定義できる。
【０３４５】
前記２つの代表例における不吐出補正用ノズル画像濃度増幅量Ｐdensity、不吐出補正用ノズルドット径増幅量Ｐdotのような、不吐出補正ノズルによる描画の強め量、或いはそれに類する補償量を総じて不吐出補正パラメータＰと定義すると、この不吐出補正パラメータＰを用いて、画像補正を行う。
【０３４６】
＜変形例＞
テストパターン１０２として、１オンｎオフ型のラインパターンを例示したが、１ノズルに対応したラインに限らず、複数本（例えば、２〜３本）のラインが一体に組み合わされた帯状のブロックなどが概ね規則的に並ぶパターンであってもよい。
【０３４７】
＜オフラインスキャナーを用いる構成例について＞
図５３から図５８では、インクジェット記録装置２００に内蔵されたインラインセンサ２９０を用いてテストパターンを読み取り、その読取画像の解析処理装置もインクジェット記録装置２００に搭載されている例を説明したが、本発明の実施に際しては、インクジェット記録装置２００とは別体のオフラインスキャナー等を用いてテストパターンの印刷結果を読み取り、その読取画像のデータをパソコン等の装置によって解析する構成も可能である。
【０３４８】
＜記録媒体について＞
「記録媒体」は、記録素子によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、被記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
【０３４９】
＜ヘッドと用紙を相対移動させる手段について＞
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して被記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した被記録媒体に対してヘッドを移動させる構成も可能である。なお、シングルパス方式のフルライン型の記録ヘッドは、通常、被記録媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０３５０】
＜ヘッド構成の変形例について＞
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。なお、インクジェット方式の印字ヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別にヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。
【０３５１】
＜本発明の応用例について＞
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、カラーフィルター製造装置、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描画するインクジェットシステムに広く適用できる。
【０３５２】
＜インクジェット方式以外の記録ヘッドの利用形態について＞
上述の説明では、記録ヘッドを用いる画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど、ドット記録を行う各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。
【０３５３】
＜付記＞
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０３５４】
（発明１）：複数の記録素子が配列された記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に記録したテストパターンの読取画像信号を取得する読取画像信号取得手段と、前記読取画像信号を解析して前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する処理を行う信号処理手段と、を備えた不良記録素子の検出装置であって、前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録したライン状のパターンを含み、前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３以上であり、前記信号処理手段は、前記取得した読取画像信号について、前記第１の方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解手段と、前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成手段と、前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定手段と、前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出手段と、前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定手段と、を備えることを特徴とする不良記録素子の検出装置。
【０３５５】
この発明によれば、記録ピッチＷＰの記録素子のうち検出ピッチ数ＰＰ間隔の記録素子を動作させて記録したライン状のテストパターンがＷＳピッチで読み取られた読取画像信号が得られる。この読取画像信号を複数の系列に分解し、系列において予測される規則的な信号を計算する。テストパターンは、概ね規則的に並んでいるため、系列毎の信号は周期的な変化を示す。この規則的なパターンの配列に対応した読取画像信号の周期性（規則性）を利用して予測信号を求める。系列別の予測信号の１周期分は、１ライン分の画像プロファイルと対応付けることができ、この予測信号における信号値の変化量と記録位置誤差の関係から検出用の閾値が定められる。
【０３５６】
また、各系列において、原信号と予測信号の差を示す変動信号を計算し、各系列で観測される変動信号と閾値に基づいて、所定位置誤差以上の記録素子（不良記録素子）を決定する。これにより、低解像度の読取画像信号であっても、不良記録素子を精度良く特定することができる。
【０３５７】
なお、ライン状のパターンが規則的に（周期性をもって）並んでいるというときの「規則的」という用語の解釈については、全記録素子が正常で理想的なテストパターンである場合に、規則的なパターン（例えば、一定のライン間隔）として描かれるはずのテストパターンであっても（例えば、一定のライン間隔で描かれるラインパターン）、実際に記録されるテストパターンは不良記録素子などの影響により、その規則性が崩れることがある。しかし、全体としては、概ね規則性を有している。ここでいう「規則的」とは、そのような規則性の崩れは容認して、概ね規則性を有しているものを包含するものである。
【０３５８】
テストパターンの一例として、記録ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、記録素子によってドットを連続して記録することにより、記録媒体上に各記録素子に対応したドット列によって形成された複数のラインを含んだパターンとすることができる。このときの各ラインは、記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向（第２方向）に平行な線分として描画される。テストパターンの好適な例として、いわゆる１オンｎオフ型のラインパターンを採用することができる。
【０３５９】
「読取画像信号取得手段」としては、記録媒体上に記録されたテストパターンを読み取って電子画像データに変換することによって読取画像信号を生成する画像読取手段を採用することができる。また、画像読取手段によって生成された読取画像データをメモリカードなどの外部記憶媒体を介して取得したり、ＵＳＢやＬＡＮその他の通信インターフェース（有線、無線を問わない）を介して取得したりする構成も可能である。この場合、メディアインターフェースや通信インターフェースが「読取画像信号取得手段」に該当する。
【０３６０】
（発明２）：発明１に記載の不良記録素子の検出装置において、前記予測信号生成手段は、前記各系列に分解された画像信号から、各系列の平均的な特性を示す平均プロファイルを作成し、この平均プロファイルから前記予測信号を生成することを特徴とする。
【０３６１】
平均プロファイルの作成に際しては、ローパスフィルタ処理、スムージング処理などを用いて良い。
【０３６２】
（発明３）：発明１又は２に記載の不良記録素子の検出装置において、前記閾値決定手段は、前記予測信号の１周期分を前記ライン状のパターンの１ライン分のプロファイルと対応づけて、前記閾値を決定することを特徴とする。
【０３６３】
解析ピッチ（ＷＳ×ＰＳ）と検出ピッチ（ＷＰ×ＰＰ）とのピッチ差ΔＰと、規則的に並ぶライン状のパターンの周期性から、１周期分の予測信号を１ライン分の画像プロファイルに置き換えて考えることができる。
【０３６４】
（発明４）：発明１から３のいずれか１項に記載の不良記録素子の検出装置において、前記読取画素ピッチＷＳは、前記記録画素ピッチＷＰよりも大きいことを特徴とする。
【０３６５】
この発明は、テストパターンを読み取る画像読取手段の読取解像度が記録ヘッドの記録解像度より低い場合であっても、適切に不良記録素子を特定することができる。
【０３６６】
（発明５）：複数の記録素子が配列された記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に記録したテストパターンの読取画像信号を取得する読取画像信号取得工程と、前記読取画像信号を解析して前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する処理を行う信号処理工程と、を有する不良記録素子の検出方法であって、前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録したライン状のパターンを含み、前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３以上であり、前記信号処理工程は、前記取得した読取画像信号について、前記第１の方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解工程と、前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成工程と、前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定工程と、前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出工程と、前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定工程と、を含むことを特徴とする不良記録素子の検出方法。
【０３６７】
（発明６）：発明５に記載の不良記録素子の検出方法において、前記複数の記録素子を有する前記記録ヘッドによって前記記録媒体上に前記テストパターンを記録するテストパターン形成工程と、前記ラインパターン形成工程において前記記録媒体上に記録された前記ラインパターンを画像読取手段によって読み取ることにより前記読取画像信号を生成する画像読取工程と、を含むことを特徴とする。
【０３６８】
なお、発明５，６の方法発明において、発明２から４に記載の特徴を組み合わせる態様も可能である。
【０３６９】
（発明７）：複数の記録素子が配列された記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させる媒体搬送手段と、前記記録ヘッドによって前記記録媒体上にテストパターンを形成するように前記記録ヘッドの記録動作を制御するテストパターン出力制御手段と、前記記録媒体上に記録された前記テストパターンを読み取り、読取画像信号を生成する画像読取手段と、を備えた画像形成装置であって、前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録したライン状のパターンを含み、前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３以上であり、前記取得した読取画像信号について、前記第１の方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解手段と、前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成手段と、前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定手段と、前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出手段と、前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定手段と、前記特定された不良記録素子の情報を記憶しておく記憶手段と、前記特定された不良記録素子による記録動作を停止させ、当該不良記録素子以外の記録素子によって前記不良記録素子の記録欠陥を補償して目的の画像を記録するように画像データを補正する画像補正手段と、前記画像補正手段による補正後の画像データに従い前記不良記録素子以外の記録素子の記録動作を制御して画像記録を行う記録制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０３７０】
かかる態様によれば、画像読取手段とその読取画像の解析処理機能とを具備した画像形成装置の構成を採用することにより、テストチャートの出力と共に、その出力結果の読み取りが可能である。これにより、効率的な解析と、その解析に基づく不良記録素子の特定、並びにその特定結果に基づく画像補正が可能となる。
【０３７１】
ある１つの不良記録素子の描画不良を補償するために、その近傍の画素の記録を担う１つ又は複数個の記録素子の出力を補正するが、その出力補正の対象となる記録素子（不良記録補正記録素子）の範囲は、少なくとも当該不良記録素子による非記録位置の両側に隣接する記録位置（画素）の描画を担う２つの記録素子を含むことが好ましい。
【０３７２】
画像形成装置に用いるプリントヘッド（記録ヘッド）の構成例として、複数個のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて、被描画媒体の全幅以上の長さにわたる複数の吐出口（ノズル）を配列させたノズル列を有するフルライン型ヘッド（ページワイドヘッド）を用いることができる。このようなフルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（媒体搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０３７３】
（発明８）：発明７に記載の画像形成装置において、前記記録素子は、ノズルから液滴を吐出して、その吐出した液滴を前記記録媒体上に付着させることによってドットを記録する液滴吐出素子であり、前記不良記録素子は、記録位置誤差が大きいもの、及び不吐出のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【０３７４】
記録ヘッドの一例として、インクジェットヘッドを採用することができる。インクジェットヘッドにおける不良記録素子、すなわち不良吐出ノズルとしては、記録位置誤差異常、不吐出などがあり得る。
【０３７５】
（発明９）：発明７又は８に記載の画像形成装置において、前記画像読取手段は、複数の光電変換素子が前記第１方向に前記読取画素ピッチＷＳで配列されたラインセンサであることを特徴とする。
【０３７６】
記録ヘッドの記録解像度よりも低解像度のラインセンサを用いて装置を構成することができる。
【０３７７】
なお、発明７から９の画像形成装置において、発明２から４に記載した特徴を組み合わせることができる。
【０３７８】
（発明１０）：複数の記録素子を有する記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させて前記記録ヘッドによって前記記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、前記記録ヘッドによって前記記録媒体上にテストパターンを形成するように前記記録ヘッドの記録動作を制御するテストパターン出力制御工程と、前記記録媒体上に記録された前記テストパターンを読み取り、読取画像信号を生成する画像読取工程と、を有し、前記テストパターンは、前記記録ヘッドの前記複数の記録素子を前記相対移動方向と直交する第１方向と平行な直線上に投影したときの投影記録素子の並びのうち、一定の検出ピッチ数ＰＰの間隔で選択される前記投影記録素子に対応する記録素子を動作させて記録したライン状のパターンを含み、前記第１方向に並ぶ前記各投影記録素子の間隔を記録画素ピッチＷＰ、前記読取画像データの前記第１方向の画素サイズを読取画素ピッチＷＳ、前記読取画像信号を解析する際の解析単位として前記第１方向に連続して並ぶ複数個の読取画素のまとまりを解析ピッチ数ＰＳとするとき、Ｔ＝ＷＰ×ＰＰ÷｜ＷＳ×ＰＳ−ＷＰ×ＰＰ｜から求められる周期Ｔが前記読取画像信号の画素単位で３以上であり、前記取得した読取画像信号について、前記第１の方向に並ぶ各画素に対してその並び順に、連続する整数で読取画素番号を付与したとき、その読取画素番号を前記解析ピッチ数ＰＳで除算した剰余の値により、前記読取画像信号の画素列を前記剰余が異なる複数の系列に分解し、系列毎の画像信号を生成する分解工程と、前記読取画像信号に基づき前記各系列において予測される規則的な予測信号を計算する予測信号生成工程と、前記予測信号から記録位置誤差の検出距離条件に相当する階調値差を求め、この階調値差から、記録位置誤差が大きいと判定する条件に相当する閾値を決定する閾値決定工程と、前記各系列の画像信号と前記予測信号との差を示す変動信号を算出する変動信号算出工程と、前記変動信号と前記閾値との比較に基づいて前記記録ヘッドにおける前記複数の記録素子の中から不良記録素子を特定する不良記録素子判定工程と、前記特定された不良記録素子の情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、前記特定された不良記録素子による記録動作を停止させ、当該不良記録素子以外の記録素子によって前記不良記録素子の記録欠陥を補償して目的の画像を記録するように画像データを補正する画像補正工程と、前記画像補正工程による補正後の画像データに従い前記不良記録素子以外の記録素子の記録動作を制御して画像記録を行う記録制御工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。
【０３７９】
発明１０において、さらに、発明２〜４、８、９に記載の特徴を組み合わせることができる。
【０３８０】
（発明１１）：コンピュータを、発明１から４の何れか１項に記載の不良記録素子の検出装置における各手段として機能させるためのプログラム。
【０３８１】
発明１から４の検出装置における各手段（読取画像信号取得手段、信号処理手段、分割手段、予測信号生成手段、閾値決定手段、変動信号算出手段、不良記録素子判定手段）は、コンピュータによって実現することが可能である。かかる読取画像の解析機能をコンピュータによって実現するためのプログラムは、画像形成装置などに組み込まれる中央演算処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用することも可能であるし、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。このような解析処理用のプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したり、ＡＳＰ（Application Service Provider）サービスとして提供したりすることも可能である。
【符号の説明】
【０３８２】
１６…記録紙、５０…ヘッド、５１…ノズル、１０２…テストパターン、１０３…ライン、１１２…不吐出ノズル補正画像処理部、１２２…不良吐出補正判断部、１２４…画像解析部、１２６…不良ノズル情報蓄積部、１３０…不良吐出ノズル判断部、１３２…不良吐出ノズル検出部、１３６…テストパターン読取り部、１５４…テストパターン領域、２００…インクジェット記録装置、２２４…記録媒体、２７０…描画ドラム、２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ…インクジェットヘッド、２９０…インラインセンサ、３５０…ヘッド、３５１…ノズル、３５８…ピエゾアクチュエータ、３７２…システムコントローラ、３８０…プリント制御部
【図１】
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【図２】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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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３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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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１５】
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【図１６】
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【図３０】
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