特許 6572151 インクジェットプリンター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6572151

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】インクジェットプリンター

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20190826BHJP

   B41J 2/21 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 207

   B41J2/01 401

   B41J2/01 451

   B41J2/21

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-23862(P2016-23862)

(22)【出願日】2016年2月10日

(65)【公開番号】特開2017-140775(P2017-140775A)

(43)【公開日】2017年8月17日

【審査請求日】2018年6月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】591044164

【氏名又は名称】株式会社沖データ

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(72)【発明者】

【氏名】小原 由季子

【審査官】 馬渕 貴洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２６９５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９１３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０００８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３３１０３８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１ 〜 ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノズルが配置され、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録媒体を支持する平板のプラテンと、
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して直交する主走査方向に移動するキャリッジと、
前記ノズルの不良を特定するためのテストパターンの画像データを記憶するメモリーと、
前記キャリッジ、前記記録ヘッド、前記搬送手段の動作を制御する制御手段と、を有し、
前記メモリーに記憶された前記テストパターンの前記画像データに基づいて、前記記録媒体に前記テストパターンを記録するインクジェットプリンターにおいて、
前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録された前記テストパターンを撮影し、前記記録媒体に記録された前記テストパターンの撮像データを生成する撮像手段を有し、
前記テストパターンは、同色の前記インクを吐出する前記記録ヘッド毎に前記記録媒体に記録する領域が決められており、前記テストパターンは、該テストパターンの記録されている領域を示す領域検出マークと、前記ノズルの位置と状態を示すノズル検出マークとを含み、
前記領域検出マークは、副走査方向に沿った複数本のラインを含み、該ラインは主走査方向に所定の間隔で配置されており、
前記領域検出マークは、前記ノズル検出マークを間に挟み、前記キャリッジの移動方向の前後に、複数の色の前記インクを重ねて記録され、
前記撮像手段は、前記記録媒体に記録された前記テストパターンを、前記領域検出マークに対応する領域毎に撮影し、前記同色毎の前記テストパターンの前記撮像データを取得することを特徴とするインクジェットプリンター。

【請求項2】

前記制御手段は、前記撮像データに基づいて前記領域検出マークの四隅の座標を取得し、前記領域検出マークの四隅によって形成される長方形が、本来のマスクパターンの四隅によって形成される長方形と相似になるように、撮像データをＸ軸、Ｙ軸方向に伸縮させる演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。

【請求項3】

前記ノズル検出マークは、前記ノズルの位置に対応するマーク部と前記ノズルの状態に対応するライン部を含み、
前記制御手段は、前記撮像データから、前記マーク部と前記ライン部を前記ノズルの位置に対応させて抽出し、前記マーク部とライン部の画素値に基づいて前記ノズルが不良か否かを判断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンター。

【請求項4】

前記マーク部は、複数の色の前記インクによって同じ領域に記録されることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンターに関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット式の記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出し、画像を記録するインクジェット式のプリンターが普及している。この方式のプリンターは、Ａ４やＡ３サイズの用紙に記録する家庭などで利用される小型のものだけでなく、１メートル幅を超えるような幅広の記録媒体への印刷が可能な大型のものまで幅広く普及している。

【0003】

この様なインクジェット式のプリンターでは、記録媒体の幅方向、すなわち主走査方向に往復移動するキャリッジを備え、そのキャリッジに記録ヘッドを搭載している。キャリッジの往復移動の往路と復路とで記録媒体にインクを吐出し、画像を記録する。記録媒体は、キャリッジの移動方向に対して、例えば直行する方向など、交差する方向に搬送される。この記録媒体の搬送方向を副走査方向ともよぶ。記録ヘッドには、副走査方向に沿って、列状に配置された複数のノズルが備わる。そのノズルからインクが吐出される。記録媒体の搬送と、キャリッジを移動させながらインクを吐出することを交互に行い所望の画像を記録する。

【0004】

キャリッジの位置は、キャリッジの移動方向に沿って設けられたリニアスケールを、キャリッジに搭載したセンサーによって読取ることで、取得し、利用することができる。例えば、一般にリニアエンコーダーと呼ばれる装置を用いている。また、ノズルが配置された面に対向する位置に、平板状のプラテンが配置されている。このプラテンに記録媒体を吸着させて、記録媒体を平坦に保つ。これにより、各ノズルから記録媒体までの距離を均一にして記録することができる。また、リニアエンコーダーで測定されたキャリッジの位置に基づき、プラテンに支持された記録媒体の所望の位置に、インクを吐出することができる。これらによりインクの記録媒体への付着を均一化することができ、高画質化できる。

【0005】

しかし、記録ヘッドに設けられたノズルが、増粘したインクやごみなどによって目詰まりすることがある。不吐出ノズルがある場合は、記録した画像に、主走査方向に沿って線状の模様ができてしまう問題が生じる。

【0006】

例えば、特開２０１２‐２６１１０号公報に記載の技術では、記録媒体にテストパターンを記録し、インクジェットヘッドの記録不良素子を特定する技術が示されている。これは、データ取得手段によって、テストパターンの読取画像データを取得し、画像の歪を補正した後に不良記録素子を特定するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２‐２６１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、テストパターンを読み取るときに、光の反射や、用紙の反りなどによる影が生じることがある。そのような場合に、読取画像データにその影のデータが含まれてしまうことがある。そのためシェーディング補正を行っているが、この影が濃かった場合に、記録したテストパターンを正確に判断できない恐れがある。また、不良画素の判断は、テストパターンと記録画素の対応が必ず一致する必要があり、これが誤れば、判断も誤ったものとなってしまう。特に、元の画像の歪み方によっては、補正後の画像から不良画素であるか否かを判断するラインと記録画素の対応を特定するのが困難になる恐れがある。これは、記録されるパターンのラインが１ノズルによって記録される極細線であることも影響する。また、基準領域と比較領域をシフトさせて比較するため、歪みが大きければ補正困難となる問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のインクジェットプリンターは、複数のノズルが配置され、前記ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体を支持する平板のプラテンと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に対して直交する主走査方向に移動するキャリッジと、前記ノズルの不良を特定するためのテストパターンの画像データを記憶するメモリーと、前記キャリッジ、前記記録ヘッド、前記搬送手段の動作を制御する制御手段と、を有し、前記メモリーに記憶された前記テストパターンの前記画像データに基づいて、前記記録媒体に前記テストパターンを記録するインクジェットプリンターにおいて、前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録された前記テストパターンを撮影し、前記記録媒体に記録された前記テストパターンの撮像データを生成する撮像手段を有し、前記テストパターンは、同色の前記インクを吐出する前記記録ヘッド毎に前記記録媒体に記録する領域が決められており、前記テストパターンは、該テストパターンの記録されている領域を示す領域検出マークと、前記ノズルの位置と状態を示すノズル検出マークとを含み、前記領域検出マークは、副走査方向に沿った複数本のラインを含み、該ラインは主走査方向に所定の間隔で配置されており、前記領域検出マークは、前記ノズル検出マークを間に挟み、前記キャリッジの移動方向の前後に、複数の色の前記インクを重ねて記録され、前記撮像手段は、前記記録媒体に記録された前記テストパターンを、前記領域検出マークに対応する領域毎に撮影し、前記同色毎の前記テストパターンの前記撮像データを取得することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、テストパターンの画像データに歪みがある場合であっても、また、テストパターンの画像データの下地部分に色の濃度の変化があったとしても、記録ヘッドのノズルとパターンの対応が明確に判断でき、また、テストパターンの状態を正確に判断でき、不良ノズルを検出することができる。記録媒体に記録したテストパターンを、撮影することで解析するデータが取得できるので、不良ノズルの検出時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、インクジェットプリンターの全体を説明する図である。

【図2】図２は、インクジェットプリンターのブロック図である。

【図3】図３は、テストパターンを説明する概略図である。

【図4】図４は、テストパターンの位置を検出するパターンを説明する図である。

【図5】図５は、記録ヘッドのノズルに対応するパターンを説明する図である。

【図6】図６は、テストパターンの例を説明する図である。

【図7】図７は、ノズルの状態を判断するデータを説明する図である。

【図8】図８は、不良ノズルの特定のための動作を説明するフローチャートである。

【図9】図９は、テストパターンの検出範囲を特定するための動作を説明するフローチャートである。

【図10】図１０は、各ノズルとテストパターンとの対応関係の特定のための動作を説明するフローチャートである。

【図11】図１１は、各ノズルの状態の特定のための動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施形態を、以下に図面を用いて説明する。図１は、インクジェットプリンターの全体の概要を説明する図である。インクジェットプリンター１は、記録媒体を支持するプラテン６が、装置の長手方向に沿って配置されている。また、記録媒体は、長手方向に沿って配置された複数の搬送ローラー８によって搬送される。プラテン６は表面が平らな板であり、その板に細孔が設けられている。裏側に配置された吸引室によって、その細孔から、空気を引き込み、その力で記録媒体を吸着する。プラテン６に吸着された記録媒体の上方を、キャリッジ２が往復移動する。往復移動の方向は、記録媒体の搬送方向に対して、交差する方向である。この例では、直行する方向である。キャリッジ２に搭載された記録ヘッドからインクを吐出して、記録媒体に画像を記録する。プラテン６と、プラテン６の記録媒体の搬送方向の下流側に配置されたペーパーガイド５には、記録媒体を加熱し、インクの乾燥、定着を促進させるヒーターが備わる。また、ペーパーガイド５に対向した位置に、送風ヒーター７が備わり、記録媒体を加熱しながら送風し、インクの乾燥、定着を促進させる。

【0013】

キャリッジ２には、カメラユニット３が搭載され、記録媒体に記録された画像やテストパターンを撮影し、デジタルの撮像データを生成することができる。また、カメラユニット３は、キャリッジ２の移動範囲の任意の位置で撮影することができる。プラテン６に吸引されて支持された記録媒体上の画像を、キャリッジ２を所望の位置に移動して撮影する。そのため、ほぼ一定の角度、ほぼ一定の距離からの撮影となり、歪みや影などが、極端に悪いものになることは無い。そのため、安定した撮像データを取得でき、好適な解析結果を得ることができる。

【0014】

プラテン６の側方には、キャリッジ２に搭載されている記録ヘッドを清掃するワイプユニット４が備えられている。キャリッジ２をワイプユニット４の位置に移動させ、ワイプユニット４に備えられたワイパーによって、記録ヘッドのノズル面をワイプして付着物を取り除く。

【0015】

また、キャリッジ２に固定されている記録ヘッドのノズルは、インク色毎に別れている。例えば、記録ヘッド毎に異なる色のインクを吐出する。カラー記録する場合にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを夫々の記録ヘッドから吐出する。各記録ヘッドのノズル位置を、キャリッジ２に固定するときに合わせる。その各記録ヘッドのノズルは、副走査方向に列状に並んでいる。そのノズルを、主走査方向の同一ライン上に位置するように配置する。これにより、同一画素に、各色のインクを吐出することができる。

【0016】

図２は、インクジェットプリンターのブロック図である。制御回路１０はインクジェットプリンター１の全体を制御する。例えばＣＰＵを備える制御回路である。制御回路１０は予め記憶されているプログラムに従って動作し、インクジェットプリンターの全体の各種制御を行う制御回路である。ＲＯＭ１１は不揮発性メモリーであり、制御回路１０のプログラム、初期設定値等の情報が記憶されている。また、ＲＯＭ１１には予めテストパターンのデータが記憶されている。ＲＡＭ１２は制御回路１０の演算等に用いるワークメモリーや一時的な情報の記憶を行うメモリーである。

【0017】

操作パネル１３は、ユーザーによる設定値、コマンド、選択などの入力と、インクジェットプリンターの状態や指示などの表示を行う。

【0018】

キャリッジモーター駆動回路１４は、キャリッジ２を往復走査させるためのモーターを駆動する。キャリッジモーター駆動回路１４は、制御回路１０によって制御される。例えば、キャリッジ２は、無端ベルトに固定され、レールに沿って移動する構成である。無端ベルトを回転させるモーターを駆動することで、キャリッジ２が移動する。

【0019】

キャリッジ位置検出センサー１５は、キャリッジ２の移動方向に沿って直線状に配置されたリニアスケールの目盛を光学的に検出する。キャリッジ位置検出センサー１５は制御回路１０からの制御信号に基づいて動作し、検出結果をＡＤ変換して、その信号を制御回路１０に出力する。制御回路１０は、この信号をカウントすることで、キャリッジ２の位置が特定でき、位置を取得し、その位置に応じた制御ができる。キャリッジ２における各記録ヘッドの位置は予めＲＯＭ１２に記憶しておく。キャリッジ２の位置に応じて、各記録ヘッドの位置を演算し、その結果に応じて、記録ヘッドを駆動し、インクを吐出することで、記録媒体の所望の位置に画像を記録することができる。

【0020】

ヘッド駆動回路１６は、記録ヘッドを駆動する。記録ヘッドは、ヘッド駆動回路１６からの駆動信号に基づいてインクの吐出動作を行う。ヘッド駆動回路１６は制御回路１０からの制御信号に基づいて動作する。記録する画像データとキャリッジ２の位置に基づき、所望の位置にインクを吐出することができる。

【0021】

搬送モーター駆動回路１７は、モーターを駆動し、そのモーターに接続された搬送ローラー８を駆動する。搬送モーター駆動回路１７は、制御回路１０によって制御される。

【0022】

電子カメラ駆動回路１８は、カメラユニット３に備わる電子カメラを駆動する。電子カメラ駆動回路１８は、制御回路１０によって制御される。電子カメラによって取得した画像データは、ＲＡＭ１２に格納される。制御回路１０によって、ＲＡＭ１２に格納された撮像データを、解析など、演算することができる。

【0023】

制御回路１０は、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２などに記憶された画像データと、キャリッジ位置検出センサー１５の取得したキャリッジ２の位置と、記録ヘッドの位置とに基づいて、ヘッド駆動回路１６を駆動し記録媒体に画像を記録する。また、制御回路１０は、搬送モーター駆動回路１７を制御して、記録媒体を搬送し、記録と搬送を交互に行い所望の画像を完成させる。また、キャリッジ２の位置に基づき、所望の位置で撮影することができる。また、撮影して得た撮像テータを、制御回路１０によって解析し、解析結果をメモリーに記憶することができる。テストパターンは、１回の走査によって記録することができる。

【0024】

次に、図３から図５を用いてテストパターンについて説明する。図３は、テストパターンを説明する概略図である。図４は、テストパターンの位置を検出するパターンを説明する図である。図５は、記録ヘッドのノズルに対応するパターンを説明する図である。

【0025】

記録ヘッドのノズルの状態を検出するために、記録媒体にテストパターンを記録する。このテストパターンは、第１パターン検出マーク２０、第２パターン検出マーク２１と、この２つのマークに挟まれた位置に記録するノズル検出マーク２２が含まれる。第１パターン検出マーク２０と第２パターン検出マーク２１は、テストパターンの記録されている場所を特定するための領域検出マークとなっている。少なくとも複数色のインクで記録されることが好ましく、さらに好ましくは全色のインクで記録する。１つや２つの不良ノズルがあったとしても複数色で記録することで、記録漏れなく領域検出マークを記録できる。同一画素を記録する色違いのノズルが全て吐出不良となる可能性は低いので、このようなことが言える。第１パターン検出マーク２０および第２パターン検出マーク２１は、中央バー３１と左サイドバー３２、右サイドバー３０を含む。ノズル検出マーク２２は、記録ヘッドに備わるノズル夫々に対応した位置を示すマーク部２４と、各ノズルの状態を示すライン部２３を含む。

【0026】

第１パターン検出マーク２０と第２パターン検出マーク２１はテストパターンの記録された領域を特定するためのマークである。第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１の画像データは、同じパターンのデータである。左サイドバー３２と右サイドバー３０の幅は、夫々Ｌａ３３、Ｌｅ３７であり、等しいドット数の幅である。中央バー３１は、左サイドバー３２、右サイドバー３０よりも広い幅Ｌｃ３５で構成されている。３倍の幅である。左サイドバー３２と中央バー３１の間には無記録部分Ｌｂ３４、右サイドバー３０と中央バー３１の間には無記録部分Ｌｄ３６があり、その幅は、Ｌａ３３、Ｌｅ３７と同じである。これらの幅は、１：１：３：１：１の比となるっている。

【0027】

第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１のＸ軸方向の長さ、すなわちノズル列の方向の長さは、検出するノズル列の長さとなる。また、マークの形状は長方形の組み合わせであり、塗りつぶされている。カメラユニット３によって撮影して得た撮像データのテストパターンに、歪みがある場合でも、第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１で囲まれる範囲にノズル検出マーク２２が含まれる。

【0028】

また、第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１で囲まれる範囲は、記録媒体上では本来長方形である。撮像データと元の形状を比較することで、歪みの状態を知ることができる。歪みの状態から、撮影して得た撮像データのテストパターンの各画素の座標（Ｘｉ、Ｙｊ）の、本来のテストパターンの各画素の座標（Ｘ０ｉ、Ｙ０ｊ）からの変位を取得することができる。歪みがあっても、記録された部分と、非記録部分のＹ軸方向の比によって、第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１であることが検出できる。第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１は、記録部、非記録部、記録部、非記録部、記録部が、主走査方向に１：１：３：１：１の比で記録されている。取得された撮像データに多少の歪みがあってもこの比率から、領域検出マークを判断することができる。撮像データの中から第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１を推定して取得できる。その取得した形状を、本来の長方形に変換することで、本来の形状に補正することができる。

【0029】

ノズル検出マーク２２は、記録ヘッドに備わるノズル夫々に対応した位置を示すマーク部２４を含む。記録されたテストパターンのマーク部２４の位置から、ノズル列の何番目のノズルに対応しているか判断することができる。例えば、図３中の左上のノズル検出マーク２２が、ノズル列の副走査方向の最上流のノズルに対応し、左から２列目の上端のノズル検出マーク２２がノズル列の副走査方向の最上流から２番目のノズルに対応する。右に向かって順番に次のノズルが対応する。右端まで到達すると、左端の次の段から右に向かって順番に次のノズルが対応する。最下段の右端のノズル検出マーク２２がノズル列の副走査方向の最下流のノズルが対応する。

【0030】

各ノズル検出マーク２２に対応するノズルによってライン部２３を記録する。マーク部２４は、ライン部２３を記録するノズルを含み、その前後の複数のノズルによって記録する。図５の例では、当該ノズルを含む５ノズルで記録している。また、マーク部を、例えば全色など、複数のインク色で記録しても良い。そうすることで、当該ノズルが不吐出ノズルであっても、マーク部は多色のインクで記録でき、ノズルの位置を正確に特定できる。

【0031】

また、ライン部２３を記録するノズルが不吐出であっても、その前後の複数のノズルによって記録することで、このマーク部２４が記録されないという状態を避けることができる。

【0032】

第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１で囲まれる範囲内で、マーク部２４を探すことで、そのマーク部２４に対応するノズルの記録ヘッド上の位置を取得することができる。これにより、ライン部２３が記録されていなく、テストパターンの画像が歪んでいても正確に、ノズル検出マーク２２に対応するノズルを特定することができる。

【0033】

ノズル検出マーク２２のマーク部２４は、主走査方向すなわちＹ方向の長さがＬｇ４１であり、副走査方向すなわちＸ方向の長さがＬｉ４３である。ノズル検出マーク２２の端間のＹ方向の距離がＬｆ４０である。ノズル検出マーク２２間のＸ方向の距離がＬｊ４４である。ライン部２３の長さは、Ｌｈ４２である。ノズル検出マーク２２は、同じ形状をしているが、不吐出など、ノズルの不良があるとライン部２３が記録されないなどの症状が現れる。

【0034】

次に、テストパターンの例とその検出について説明する。図６は、テストパターンの例を説明する図である。図７は、ノズルの状態を判断するデータを説明する図である。

【0035】

画像５０は、テストパターンを記録媒体に記録して、それをカメラユニット３で撮影して得た撮像データである。図６の左右方向をＹ座標、上下方向をＸ座標で表す。左下端を座標の基準（０，０）として表す。Ｙ座標がｎドット、Ｘ座標がｍドットで構成された画像データである。記録媒体が歪み、光の状態により、影ができている。点線で示したエリア５１内の検出データを図７に示している。図７のＸ軸であるノズル位置軸５６は、撮像データ上のノズルの位置の座標を示している。図７のＹ軸であるレベル軸５５は、対応する画素の値である。撮像された輝度レベルを示している。下方が明るく、上方が暗いレベルとなる。図６の上端のノズル検出マーク５２と下端のノズル検出マーク５３は、夫々図７では右方端側、左方端側の端部のデータに対応する。図６のライン部２３の無いノズル検出マーク５４のノズルは、図７のノズル位置６０に対応する。

【0036】

閾値５７は、ライン部２３の有無を判断するレベルである。マーク部検出レベル５９は、図６のノズル検出マーク５３からノズル検出マーク５２までのマーク部２４に対応した位置の輝度を示した線である。下地が影などで暗い部分と、影の無い明るい部分があり、その下地のデータも含む線である。ライン部検出レベル５８は、図６のノズル検出マーク５３からノズル検出マーク５２までのライン部２３に対応した位置の輝度を示した線である。下地が影などで暗い部分と明るい部分があり、その下地のデータも含む線である。下地のデータに応じて閾値５７を変化させることで、下地部分のデータの影響による誤検出を防ぐことができる。この例では、ノズル位置６０のライン部が閾値５７未満なので、ライン部が記録されていないと判断される。閾値を一定にしないことで、下地色によらずに判断が可能となる。例えば、閾値は、当該ライン部とその前２ノズル、後２ノズルの５ノズル分の間隔のデータを平均した値を下地のデータとし、この下地データと最も明るいデータの差の明るい方から４分の１の位置の値を閾値とすることができる。また、全体的に暗い場合もあるので、閾値の最大値を決めてある。例えば、閾値の最大値をレンジの４分の３の位置の値を閾値にする。これらに限らず、閾値を決めてもよい。

【0037】

次に、検出動作について説明する。図８は、不良ノズルの特定のための動作を説明するフローチャートである。

【0038】

まず、ステップＳ１では、記録媒体にテストパターンを記録する。テストパターンの描画データ、記録位置は、予めＲＯＭ１１に記憶されており、そのデータに基づいて記録媒体の所定の位置に記録する。カラー印刷のための全ての記録ヘッドのノズルをテストする。例えば４色ならば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクに対応した記録ヘッドを備えているので、各色の記録ヘッドでテストパターンを記録する。各色のテストパターンのライン部２３は重ねずに記録する。

【0039】

次に、ステップＳ２では、記録したテストパターンの位置をメモリーに記憶する。例えばＲＡＭ１２に記憶する。これは、記録されたテストパターンを撮影するために、テストパターンを記録したときのキャリッジの位置を特定するためである。

【0040】

次に、ステップＳ３では、記憶されたテストパターンの位置に応じてキャリッジ２を移動する。例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順にテストパターンを記録したとすると、まずシアンのテストパターンが撮影できる位置にカメラを移動する。順次撮影することになる。

【0041】

次に、ステップＳ４では、カメラユニット３によってテストパターンを撮影し、その撮像データをＲＡＭ１２に記憶する。

【0042】

ここで、フローチャートは、１色分の撮影の動作についての記載になっているが、説明を単純にするためであり、本来各色のテストパターンを撮影し、撮影した夫々の色のテストパターンの撮像データをＲＡＭ１２に記憶する。また次のステップからも１色分の動作について説明しているが、説明を単純にするためであり、同様の動作を各色について行うことになる。

【0043】

次に、ステップＳ５では、取得したテストパターンの画像データから、第１のパターン検出マーク２０および第２のパターン検出マーク２１を抽出し、その四隅の座標を取得する。詳しくは後述する。四隅の座標を取得することで、Ｘ軸Ｙ軸双方の方向で変化率を演算することができる。また、キャリッジに搭載されたカメラユニット３からの撮影なので、斜め上方からの撮影となるので、歪みが生じるので、その歪みを補正する必要がある。

【0044】

次に、ステップＳ６では、四隅の座標から、各座標の本来の位置と実際の位置との変位量を演算する。すなわち現実の画像データの歪み量が分かる。現実の画像データの第１パターン検出マーク２０と第２パターン検出マーク２１による長方形の四隅すなわち各頂点が、本来のマスクパターンの形状である長方形と相似になるように現実の画像データを伸縮させる演算を行う。本来長方形の領域となっているはずの領域に対して、実際に撮影して得た撮像データのテストパターンが、Ｘ軸、Ｙ軸方向にどの程度の率で伸縮しているかを演算する。さらにこの率に基づき、領域が元の長方形に相似になるように各軸方向に伸縮させることで、補正する。

【0045】

次に、ステップＳ７では、画像データの中からノズル検出マーク２２の内の先頭のノズルに対応するものの位置を探す。すなわち、マーク部２４を抽出し、先頭のノズルに対応するものを探し出す。詳細は後述する。

【0046】

次に、ステップＳ８では、ライン部２３を順に検出し、不吐出ノズルか否かを判断する。全てのテストパターンを対象に解析する。詳細は後述する。

【0047】

次に、ステップＳ９では、全てのノズル検出マーク２２について検出が終了したら、不吐出である不良ノズルをＲＡＭ１２に記憶する。不良ノズルを他のノズルで代替するために、ＲＡＭ１２に記憶された情報に基づいて制御がされる。また、記録媒体に不良ノズルの番号を記録することで、ユーザーに告知する。また、操作パネル１３に不良ノズルの番号を表示することでユーザーに告知する。不良ノズルを特定できれば、複数パス方式で記録する場合に、不良ノズルを他のノズルで代替することができる。

【0048】

次に、ステップＳ５の処理について詳述する。図９は、テストパターンの検出範囲の特定のための動作を説明するフローチャートである。

【0049】

先ず、ステップＳ１０では、指定されたＸ座標が同じＹ軸方向のラインについて、解析する。原点座標（０，０）から画素値を取得する。画素値は電子カメラで取得した階調のデータである。座標（０，０）から（ｍ，ｎ）まである撮像データの、Ｙ軸方向に順に画素値を取得し演算する。Ｙ座標の最後まで取得完了したら、Ｘ座標を１進め、Ｘ座標の０からｍまでＹ軸方向のラインの画素値を取得し、演算することになる。まずは初期値のＸ軸の座標が０のときからはじめ、後続の処理でＸ軸の位置を設定した状態で再びこのステップの処理をする。

【0050】

次に、ステップＳ１１では、取得したＹ軸方向に１ライン分の画素値について、所定の閾値を用いて２値化する。例えば、階調の中央の値を用いる。

【0051】

次に、ステップＳ１２では、Ｙ軸方向に連続する同色、すなわち２値化された同値の個数をカウントし、記憶する。その際、カウントの最初の座標と関連付けて記憶する。

【0052】

次に、ステップＳ１３では、隣り合う黒と白の数が所定の比率のものがあるか否かを判断する。無ければ、Ｘ軸方向に１進めた位置のラインを設定して、ステップＳ１０へ移行する。あれば、ステップＳ１４へ移行する。

【0053】

次に、ステップＳ１４では、領域検出のためのパターンである第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１を特定する。例えば、Ｙ軸方向の半分より小さい側であれば第１パターン検出マーク、大きい側であれば第２パターン検出マーク２１とする。

【0054】

次に、ステップＳ１５では、第１パターン検出マーク２０、第２パターン検出マーク２１の内の、最大のＸ軸方向の値を持つものを上端座標として求める。上端座標は右サイドバー３０の図中の右端、すなわち最大のＹ座標の値を持つものの座標である。前回検出した第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１の座標と、今回検出した座標とを比較して、Ｘ軸方向の値を比較して判断する。

【0055】

次に、ステップＳ１６では、第１パターン検出マーク２０、第２パターン検出マーク２１の内の、最小のＸ軸方向の値を持つものを下端座標として求める。下端座標は右サイドバー３０の図中の右端、すなわち最大のＹ座標の値を持つものの座標である。前回検出した第１パターン検出マーク２０及び第２パターン検出マーク２１の座標と、今回検出した座標とを比較して、Ｘ軸方向の値を比較して判断する。

【0056】

次に、ステップＳ１７では、領域を検出するマークを全て検出したか否かを判断し、否なら、Ｘ軸の設定値を次の値にして、ステップＳ１０へ移行する。検出が終了した場合は終了となる。すなわち、画像データのＸ軸Ｙ軸双方の最後の座標まで終了していれば処理完了する。

【0057】

図１０は、各ノズルとテストパターンとの対応関係の特定のための動作を説明するフローチャートである。ステップＳ７の処理である画像データの中からノズル検出マーク２２の座標を検出する詳細の動作を示している。ステップＳ５で検出範囲を特定し、ステップＳ６で歪みを補正した後の画像データを用いて、ステップＳ７の処理が実行される。

【0058】

まず、ステップＳ２０では、歪み補正後の第１パターン検出マーク２０、第２パターン検出マーク２１の上端座標、下端座標で示される範囲から、起点となるＹ座標を取得し、検出範囲の設定値としてこのＹ座標の値をセットする。例えば、第１パターン検出マーク２０の下端座標のＹ座標である。

【0059】

次に、ステップＳ２１では、検出範囲の設定値で示されるＹ座標に対して、Ｘ座標方向に走査して、画素値を取得する。

【0060】

次に、ステップＳ２２では、画素値から、暗か明を判定し、連続する同色のドット数をカウントする。画素値の明暗は、所定の閾値よって判断する。

【0061】

次に、ステップＳ２３では、明から暗に変わる座標を記憶する。この明から暗に変わる座標が、マークのエッジを示す候補となる。

【0062】

次に、ステップＳ２４では、明から暗に変わる座標が等間隔に複数回連続するか判断する。明から暗に変わる座標が、等間隔で、複数回連続することが、ノズル検出マーク２２のマーク部２４であることの条件である。マーク部２４は、複数のノズルにより記録されるので、一つのノズルが不吐出であっても、マーク部２４が記録されるので判断が可能である。複数回連続する場合は、ステップＳ２５へ移行し、連続しないと判断された場合はステップＳ２８へ移行する。

【0063】

次に、ステップＳ２５では、等間隔でノズル検出マーク２２のマーク部２４の検出をした場合の、空白区間後の最初のノズル検出マーク２２であるか判断する。空白区間後の最初の場合は、ステップＳ２６へ移行し、そうで無い場合はステップＳ３２へ移行する。

【0064】

ノズル検出マーク２２は、Ｙ軸方向に空白区間とノズル検出マーク２２の配置された部分が交互にあるので、この空白区間の有無を判断することによって、最初のノズル検出マーク２２のマーク部２４を判断できる。

【0065】

次に、ステップＳ２６では、連続した最初のノズル検出マーク２２のマーク部２４が、列の起点となるマークであるので、その座標を記憶する。

【0066】

次に、ステップＳ２７では、Ｙ座標の最後の列まで処理が終了したか否かを判断する。終了していれば、処理を終了する。終了していなければ、ステップＳ３２へ移行する。

【0067】

次に、ステップＳ２８では、Ｙ軸方向に連続する空白区間をカウントし、空白区間であることを示す値をリセットする。すなわち、Ｙ軸方向のノズル検出マーク２２間の空白部分を検出する。

【0068】

次に、ステップＳ２９では、空白部分が所定の数連続したか否かを判断する。所定の数連続していなければ、ステップＳ３１へ、連続していれば、ステップＳ３０へ移行する。

【0069】

次に、ステップＳ３０では、Ｙ軸方向に空白区間が所定数連続しているので、Ｙ軸方向に連続した空白であることを示す値をセットする。すなわち、ノズル検出マーク２２間の空白部分であることを示す値をセットする。この値がセットされていることが、空白区間が存在していることを示す。ステップＳ２５では、この値がセットされていることが条件となる。

【0070】

次に、ステップＳ３１では、Ｙ軸方向の最後の座標まで到達したか否かを判断する。到達していれば、処理を終了する。到達していなければ、ステップＳ３２へ移行する。

【0071】

次に、ステップＳ３２では、調査するＹ軸方向の、Ｙ座標を次のＹ座標にセットし、ステップＳ２１へ移行する。

【0072】

このようにすることで、ノズル検出マーク２２の各列の起点となる座標を取得することができる。

【0073】

図１１は、各ノズルの状態の特定のための動作を説明するフローチャートである。ステップＳ８の処理の詳細である。ライン部２３を順に検出し、不吐出ノズルか否かを判断する。また、全てのテストパターンを対象に解析することになる。

【0074】

検出するノズル検出マーク２２の先頭座標と、次のノズル検出マーク２２の先頭座標をセットし、処理が開始される。また、最後のノズル検出マーク２２の列の先頭は、第２パターン検出マーク２１を変わりとして用い、その端部の座標が設定される。

【0075】

まず、ステップＳ４０では、検出するノズル検出マーク２２の列の先頭座標と、次の座標を取得する。

【0076】

次に、ステップＳ４１では、Ｌｆ４０の長さから、Ｌｇ４１、Ｌｈ４２の長さを演算する。Ｌｆ４０の長さは、ノズル検出マーク２２の列の先頭座標のＹ軸の座標の差の値である。また、Ｌｇ４１とＬｈ４２の比の値と、先に求めたＬｆ４０の値とからＬｇ４１とＬｈ４２の長さを演算する。このＬｇ４１とＬｈ４２の長さから、マーク部２４とライン部２３のＹ軸方向の座標を決めることができる。これらの長さは、画素のドット数であらわすことができる。

【0077】

次に、ステップＳ４２からステップＳ４４では、一つのノズル検出マーク２２に関してのデータを収集する。ステップＳ４２では、一つのＸ座標におけるＹ軸方向のＬＧ４１とＬｈ４２の長さに対応した座標の画素値を積算する演算をする。

【0078】

次に、ステップＳ４３では、積算した値の最大値をＬｇ４１とＬｈ４２の区間夫々で記憶する。

【0079】

次に、ステップＳ４４では、Ｘ軸方向にｋ回の走査において、積算値が所定の値より小さいか判断する。すなわち、ここでは、ノズル検出マーク２２のＸ軸方向の空白部分があることを確認する。ｋ回はＬｊ４４に相当する空白を判断できる値である。Ｌｊ４４に対応するドット数を演算し、ｋの値を求めることができる。ｋ回の走査において、積算値が小さければステップＳ４５、そうでなければステップＳ４２に戻り、Ｘ軸方向に一つ座標を進めて、積算する走査を行う。

【0080】

次にステップＳ４５では、ステップＳ４２からステップＳ４４で求めた、Ｌｇ４１とＬｈ４２の各区間の積算値の最大値から、Ｌｈ４２の区間の最大値が、Ｌｇ４１の区間の最大値の所定の割合以上か判断する。ここで、所定の割合より少なければ、ステップＳ４８へ移行し、多ければステップＳ４６へ移行する。所定の割合は、ノズルが吐出不良でライン部２３が記録されないことを判断できる値である。また、Ｌｈ４２の区間は地肌部分のデータを積算しており、ライン部２３を含め、その最大値となる。また、Ｌｇ４１の区間は、地肌部分のデータと、マーク部２４を含め、その最大値となる。しかし、マーク部２４では、複数のノズルによって記録されるので、最大値は、マーク部２４の記録されている部分となる。このマーク部２４の値に対して、例えば、７５％の濃度以上のＬｈ４２の区間の値があれば、ライン部２３が記録されていると判断する。このように、予め閾値をどのように設定するかが、決められている。

【0081】

ステップＳ４８では、ライン部２３が記録されていないと判断され、それに応じた処理を行う。何番目のノズル検出マーク２２であるかは、列を順に処理しているので取得できる。それに応じたノズル番号を取得し、そのノズル番号に関連付けて、不吐出であることをＲＡＭ１２に記憶する。

【0082】

ステップＳ４６では、列の最後のノズル検出マーク２２の処理であったか否かが判断される。最後ならステップＳ４７、最後でなければ、次のノズル検出マーク２２で示されるノズルの状態を検出するために、ステップＳ４２へ移行する。

【0083】

ステップＳ４７では、全ノズル列の処理が終わったか判断する。終わっていれば、処理を終了し、終わっていなければ、ステップＳ４９へ移行する。

【0084】

ステップＳ４９では、次の検出するノズル列を指定して、処理をステップ４０へ移行する。

【0085】

このように、全ノズル検出マーク２２に関して、マーク部２４とライン部２３との画素値を積算し、下地の値を考慮しながら、ライン部２３の記録状態を判断し、ノズルからインクが正常に吐出されたか、非吐出であったかを判断し、ノズルの状態を記憶する。

【0086】

非吐出のノズルがあった場合は、そのノズルを代替するノズルによりインクを吐出する処理を行うことで、画質の悪化を防止できる。

【0087】

記録媒体に記録したテストパターンを撮影し、撮像データを用いてノズルの状態を判断する。そのため、撮像データのテストパターン構成する多数の画素から、ノズル位置の特定をすることが可能なように、テストパターンを構成している。撮像データを用いることで、個々のマーク部２４、ライン部２３を構成する画素数を多くすることができる。そのため、多少の汚れや影や歪みなどのノイズが混じったとしても、正確に判断が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明は、インクジェットプリンターに適用できる。

【符号の説明】

【0089】

１ インクジェットプリンター
２ キャリッジ
３ カメラユニット
６ プラテン
１０ 制御回路
１１ ＲＯＭ
１２ ＲＡＭ
１４ キャリッジモーター駆動回路
１５ キャリッジ位置検出センサー
１６ ヘッド駆動回路
１８ 電子カメラ駆動回路
２０ 第１パターン検出マーク
２１ 第２パターン検出マーク
２２ ノズル検出マーク
２３ ライン部
２４ マーク部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】