JP6766350B2 - 選択装置、液体吐出装置、及び液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、選択装置、液体吐出装置、及び液体吐出装置の制御方法に関する。

従来、液滴吐出装置の一形態として、インクジェット方式の記録ヘッドを備えた画像形成装置が知られている。
記録ヘッドに設けられた個々のノズルからインク滴を吐出して画像を形成する際に、何れかのノズルに異物が詰まる、あるいはインクが乾燥するなどの要因により、ノズルからインクが吐出されない「不良吐出」が発生することがある。
そこで、不良吐出ノズルが存在する場合でも画像品質を落とさないために、ノズルからインク滴が正常に吐出されているかどうかを検知して、その結果に応じて入力画像データに、通常の印刷とは別種の画像処理を行い、それによって画質を補償する補償方法が知られている。
また、普通紙等へのカラー記録において、記録スピードを向上させるために記録ヘッドの走査方向の往路方向と復路方向の双方にヘッドが移動している間にインクを吐出する、双方向記録が知られている。

特許文献１には、異常ノズルによる記録画像の欠陥を補完するときに副次的な画像障害の発生を抑制して、画像品質を向上する目的で、不良吐出画素を補正するときに、入力画像データを量子化する際に不良吐出ノズルがある場合には、そのノズルによる記録が画素位置にインク滴を吐出しないこととする一方、多値誤差拡散処理による量子化誤差はそのまま周辺の画素に展開することで画像補償を行い過剰な補償とならないようにする画像処理方法が開示されている。また、それとともに、展開先の画素でベタ印字に必要な滴サイズ異常の滴を形成することになった場合には、滴を間引く、あるいは、滴サイズを小さいサイズへ変更する処理を行うことが開示されている。

しかし、今までの不吐出補償処理では、不良吐出画素が連続する箇所も単一の箇所も同様に扱っていたため、補償効果の低い不良吐出画素が連続する箇所が十分補償できないといった問題があった。
また、特許文献１に記載の発明では、不良吐出を画像によって補償するが、不良吐出画素が連続した場合、補償効果が薄いという問題は解消できていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、補償効果が低下する不良吐出ドットが連続する箇所の発生を回避することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、不良吐出ノズルの吐出状態を回復するクリーニング手段と、前記不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する補償手段と、正常吐出ノズル及び不良吐出ノズルを検知する吐出検知手段と、前記吐出検知手段により前記不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択手段と、を備えたマルチスキャンで液体を吐出する液体吐出装置、に含まれ、前記選択手段は、前記不良吐出ノズルによって形成される不吐出画素の連続数に基づき前記クリーニング手段を使用するか前記補償手段を使用するかを選択し、前記不吐出画素の連続数は、複数の前記不良吐出ノズルのうち一方の不良吐出ノズルが前記マルチスキャンのうち所定スキャンにおいて記録する画素位置と、他方の不良吐出ノズルが前記所定スキャン以外のスキャンにおいて記録する画素位置と、が連続する連続数であることを特徴とする。

本発明によれば、補償効果の薄れる不良吐出画素が連続する箇所が生じることを回避することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置であるシリアル型インクジェット記録装置を概略的に示す平面図である。 図１に示す画像形成装置の制御部を示すブロック図であり、（ａ）は制御部の構成を概略的に示すブロック図、（ｂ）主制御部の機能ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は不良吐出ノズルの検知方法を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）は不良吐出ノズルの検知方法を説明する図である。 ドット配置データ上で不吐出画素の連続数を計数する方法について説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は不良吐出ノズルの組み合わせから不吐出画素の連続数を計数する方法について説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は不吐出画素の連続数と、不良吐出ノズルの組み合わせのパターン情報を記憶したテーブルの一例を示す図である。 記録ヘッドのクリーニングを行うか画像補償を行うかの選択の手順を示すフローチャートである。 画像データの補償処理手順を説明するためのフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は不良吐出画素がある場合の補償効果を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は記録ヘッドでのインクの吐出状態を示す図である 隣接ノズル情報テーブルを示す図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、補償効果が低下する不良吐出ドットが連続する箇所の発生を回避するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の選択装置は、不良吐出ノズルの吐出状態を回復するクリーニング手段と、不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する補償手段と、を備える液体吐出装置に含まれ、吐出検知手段により不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択手段を備え、選択手段は、液体吐出ヘッドにおける正常吐出ノズル、及び不良吐出ノズルを検知する吐出検知手段により検知された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、クリーニング手段を使用するか補償手段を使用するかを選択することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、補償効果の薄れる不良吐出画素が連続する箇所が生じることを回避することができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。

＜シリアル型インクジェット記録装置＞
図１は本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置であるシリアル型インクジェット記録装置を概略的に示す平面図である。なお、ここで、シリアル型インクジェット記録装置１において、キャリッジの移動する方向を主走査方向と呼び、媒体を搬送する方向を副走査方向と呼ぶ。したがって、ここでは、特に明言しない限り、画像データでの左右方向を「主走査方向」上下方向を「副走査方向」という。

シリアル型インクジェット記録装置１の左右の側板に横架した主ガイド部材２及び従ガイド部材でキャリッジ３を移動可能に保持している。キャリッジ３は、駆動プーリ６と従動プーリ７間に掛け渡したタイミングベルト８を介して主走査モータ５によって主走査方向に往復動する。

＜キャリッジ＞
キャリッジ３には、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド４（４ａ、４ｂ）が搭載されている。記録ヘッド４は、例えばＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）の各色のインク滴を吐出する。記録ヘッド４は、複数のノズルからなるノズル列４ｎを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

＜記録ヘッド＞
記録ヘッド４ａ、４ｂは、それぞれ複数のノズルを配列した２つのノズル列を有している。例えば、記録ヘッド４ａの一方のノズル列はＫの液滴を、他方のノズル列はＣの液滴を吐出する。記録ヘッド４ｂの一方のノズル列はＭの液滴を、他方のノズル列はＹの液滴を吐出する。記録ヘッド４ａ、４ｂを構成する液体吐出ヘッドとしては、例えば圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。

＜搬送装置＞
シリアル型インクジェット記録装置１には、用紙１０を静電吸着して記録ヘッド４（４ａ、４ｂ）に対向する位置で搬送するための搬送手段として無端の搬送ベルト１２が備えられている。搬送ベルト１２は搬送ローラ１３とテンションローラ１４との間に掛け渡されている。搬送ローラ１３は、タイミングベルト１７及びタイミングプーリ１８を介して副走査モータ１６によって回転駆動される。搬送ベルト１２は搬送ローラ１３で駆動されて副走査方向に周回移動する。

搬送ベルト１２は、周回移動する際に、帯電ローラによって帯電（電荷付与）される。キャリッジ３の主走査方向の一方側には、搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４を維持回復させるクリーニング手段である維持回復機構２０が、また他方側には、搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４から空吐出を行う際の空吐出受け２１が配置されている。
用紙１０を搬送する手段としては、静電吸着を利用する搬送ベルト１２だけではなく、用紙１０を支持するプラテンと用紙１０を搬送する搬送ローラ１３を利用する搬送手段を用いてもよい。この場合には、テンションローラ１４の代わりに排紙側にも搬送ローラ１３を用い、用紙１０と給紙側、排紙側の両方の搬送ローラ１３に用紙１０を接触させて搬送する。また、静電吸着する搬送ベルト１２の他にも、プラテンに明けた穴から空気を吸引するエア吸着による吸着手段を用いて用紙１０を搬送する手段を利用することもできる。

＜維持回復機構＞
維持回復機構２０は、例えば記録ヘッド４のノズル面をキャッピングするキャップ部材２０ａ、ノズル面を払拭するワイパ部材２０ｂ、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受け等で構成されている。また、搬送ベルト１２と維持回復機構２０との間の記録領域外であって、記録ヘッド４に対向可能な領域には、吐出検知装置３０が配置されている。

＜リニアエンコーダ＞
キャリッジ３の主走査方向に沿った両側板間には所定のパターンを形成したエンコーダスケール２３が配置されている。他方、キャリッジ３には、エンコーダスケール２３のパターンを読み取る透過型フォトセンサからなる主走査エンコーダセンサ２４が設けられている。エンコーダスケール２３と主走査エンコーダセンサ２４によって、キャリッジ３の移動を検知するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）が構成されている。

＜ロータリーエンコーダ＞
搬送ローラ１３の軸には、コードホイール２５が取り付けられており、他方、コードホイール２５の周縁部を挟むようにして、コードホイール２５に形成されたパターンを検出する透過型フォトセンサからなる副走査エンコーダセンサ２６が設けられている。これらのコードホイール２５と副走査エンコーダセンサ２６は、搬送ベルト１２の移動量及び移動位置を検出するロータリーエンコーダ（副走査エンコーダ）を構成している。

＜シリアル型インクジェット記録装置の記録動作＞
以上のように構成されたシリアル型インクジェット記録装置１において、給紙トレイから給紙された用紙１０は、帯電された搬送ベルト１２に吸着された状態で搬送ベルト１２の周回移動によって副走査方向に搬送される。用紙１０が所定位置に到達して停止すると、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら、画像信号に応じて記録ヘッド４を駆動する。これにより、用紙１０にインク滴を吐出し１行分ずつ記録して行く。シリアル型インクジェット記録装置１は、記録終了信号又は用紙１０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して用紙１０を排紙トレイに排紙する。

＜シリアル型インクジェット記録装置の制御＞
次にシリアル型インクジェット記録装置１の制御について説明する。図２は本画像形成装置の制御部を示すものである。
図２（ａ）は、シリアル型インクジェット記録装置１の制御部１００の構成を概略的に示すブロック図であり、図２（ｂ）は主制御部１００Ａの機能ブロック図である。即ち、制御部１００は、例えば、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データなどを一次的に格納するＲＡＭ１０３とを含む主制御部（コンピュータ）１００Ａを備えている。

制御部１００は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのホスト（情報処理装置）２００との間でデータの転送を司るホストＩ／Ｆ（インタフェース）１０６と、記録ヘッド４を駆動制御する画像出力制御部１１１と、エンコーダ解析部１１２とを備えている。
エンコーダ解析部１１２は、主走査エンコーダセンサ２４、副走査エンコーダセンサ２６からの検出信号を入力して解析する。制御部１００は、主走査モータ５を駆動制御する主走査モータ駆動部１１３、副走査モータ１６を駆動制御する副走査モータ駆動部１１４と、各種センサ及びアクチュエータ１１７との間のＩ／Ｏ（入出力部）１１６なども備えている。また、制御部１００は、吐出検知装置３０によって正常吐出ノズルと不良吐出ノズルとを検知する滴吐出検知部１３１を備えている。

画像出力制御部１１１は、キャリッジ３に搭載された記録ヘッド４を駆動するためのヘッド駆動回路であるヘッドドライバ１１０に対して、駆動波形、ヘッド制御信号、印刷データなどを出力して記録ヘッド４のノズルから印刷データに応じた液滴を吐出させる。
画像出力制御部１１１は、印刷データを生成するデータ生成手段、記録ヘッド４を駆動制御するための駆動波形を発生する駆動波形発生手段、駆動波形から所定の駆動信号を選択するためのヘッド制御信号及び印刷データを転送するデータ転送手段などを含んでいる。

エンコーダ解析部１１２は、検出信号からキャリッジ３の移動方向を検知する方向検知部１２０と、キャリッジ３の移動量を検知するカウンタ部１２１とを備えている。
制御部１００は、エンコーダ解析部１１２からの解析結果に基づいて、主走査モータ駆動部１１３を介して主走査モータ５を駆動制御することで、キャリッジ３の移動制御を行う。また、副走査モータ駆動部１１４を介して副走査モータ１６を駆動制御することで用紙１０の送り制御を行う。

制御部１００の主制御部１００Ａはコンピュータであり、本発明の画像の劣化を補償する補償手段と、維持回復機構２０を使用するか補償手段を使用するかを選択する選択装置とを実現する。主制御部１００Ａ（ＣＰＵ１０１）は、図２（ｂ）に示すように、第１の画像補償部１０１（１）と、閾値比較部１０１（２）と、第２の画像補償部１０１（３）と、選択処理部１０１（４）とを備える。

＜第１の画像補償部＞
第１の画像補償部１０１（１）は、入力された液体吐出用データである画像データの多値データをｎ値（ｎ≧２）に対応した多値誤差拡散処理における量子化誤差を上記不良吐出ノズルに対応する画素の周辺の画素に展開する処理を実行する。

＜閾値比較部＞
閾値比較部１０１（２）は、不良吐出ノズルに対応する画素値と予め定めた閾値とを比較する。

＜第２の画像補償部＞
第２の画像補償部１０１（３）は、上記閾値比較部１０１（２）での比較の結果、上記不良吐出ノズルに対応する画素値が上記閾値以上であることを条件に、さらに上記不良吐出ノズルの周辺でのドットの形状と配置に応じた所定のパターンを用いて、パターンマッチングにより上記不良吐出ノズルの周辺における正常吐出ノズルのドットのうち小さなドットを大きなドットに置き換える処理を実行する。

＜選択処理部＞
選択処理部１０１（４）は吐出検知装置３０により検出された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて維持回復機構２０を使用して記録ヘッド４をクリーニングするか、クリーニングを行わずに画像補償を行うかを選択する。

なお、主制御部１００Ａは、記録ヘッド４の滴吐出検知を行うときは、記録ヘッド４を移動させて、記録ヘッド４の所定のノズルから滴吐出を行わせて滴吐出検知部１３１からの検出信号によって滴吐出状態を判別する。また、これらの機能部は、それぞれ主制御部１００Ａがプログラムを読み取ることで、ＣＰＵ１０１により生成される機能実現手段により実現される。

＜不良吐出ノズルの検出＞
以下不良吐出ノズルの検出について説明する。図３、図４は不良吐出ノズルの検知方法を説明する図である。
図３（ａ）に示す不吐出ノズル検出パターンは、ノズルに対応した横線の再現をチェックし、不吐出ノズルを目視判定する場合に使用されるチェックパターンの一例である。この不吐出ノズル検出パターンを使用した場合、例えば図３（ｂ）に示すように３番のノズルが不吐出であると、３番のノズルに対応するドットが欠落したものになる。
図３に示す不吐出ノズル検出パターンを用いる場合、ユーザーがホスト２００に備えられたキーボードやマウス等の入力手段から、不吐出ノズルの位置（欠損情報）を入力することになる。

また、図３（ａ）に示す不吐出ノズル検出パターンは、スキャナユニットやフォトセンサ等（図２（ａ）に示す吐出検知装置３０に相当する）を用いて、図２に示す滴吐出検知部１３１が自動的に不吐出ノズルを検出するためのチェックパターンの一例である。この不吐出ノズル検出パターンにおいては、それぞれの印字領域が記録ヘッドの特定のノズルのみを使用して印字される。この不吐出ノズル検出パターンを使用した場合、例えば図３（ｂ）に示すように７番のノズルが不吐出であると、７番のノズルに対応するパターンのフォトセンサ等による濃度測定値が正常レベルにならず、このノズルが不吐出であることが判別できる。

不良吐出ノズルの検知方法はこれらに限ったものではない。例えば、記録ヘッドを駆動してインクを吐出する動作を実行させるとともに、記録ヘッドから吐出されるインクに対してレーザ光を照射し、レーザ光の反射光の有無に基づいてノズルからのインクの吐出状況を検知することにより、不吐出ノズルを特定してもよい。あるいは、電極板へ帯電させたインク滴を吐出して、電極板上の電荷の移動の有無に基づいて、不吐出ノズルを特定してもよい。

＜主制御部における処理＞
次に、以上で説明したシリアル型インクジェット記録装置１の主制御部１００Ａにおける処理について説明する。即ち、この処理では、まず滴吐出検知部１３１で、滴吐出状態の判定、即ち正常吐出ノズルと不良吐出ノズルの検知を行う。この検知確認は、上述した方法の他、シリアル型インクジェット記録装置１内に設けた滴吐出検知手段により、インク滴を検知する方法などの公知の方法であればいずれでもよく、検知手法については特に限定しない。

次にシリアル型インクジェット記録装置１は、選択処理部１０１（４）により、不良吐出ノズルの検出結果に基づいて、クリーニング処理を行うか、補償処理を行うかの選択を行う。即ち、不良吐出ノズルが連続して所定数に達した場合には、維持回復機構２０によるクリーニング処理を行い、所定数に満たない場合には画像補償処理を行う、との選択をする。

＜不良吐出ノズルの連続数計数＞
以下、不良吐出ノズルの連続数を計数する手法について説明する。

＜ドット配置データに基づく計数＞
図５はドット配置データ上で不吐出画素の連続数を計数する方法について説明する図である。
図５においては、入力データをインクドットの配置から計数する。記録ヘッドの走査方向をＸ方向、記録用紙の搬送方向をＹ方向とし、注目画素位置を（Ｘ，Ｙ）＝（ｎ，ｎ）とする。本計数方法においては、注目画素に隣接する画素位置をＹ方向に対して計数しながら、注目画素の隣接画素が不吐出画素である場合は、不吐出画素連続数αへカウントアップする。

一方、隣接画素が不吐出画素でない場合は、該方向への計数を終了する。図５に示す例では、Ｙ方向において注目画素の上流側は（ｎ，ｎ−１）が不吐出画素ではないため、そこで計数を終了する。一方、注目画素のＹ方向下流側は（ｎ，ｎ＋１）と（ｎ，ｎ＋２）が不吐出画素であるため、２カウントアップされ、次に計数される（ｎ，ｎ＋３）が不吐出画素ではないため、そこで計数が終了する。
以上により、注目画素（ｎ，ｎ）における不吐出画素連続数は上流側が０、下流側が２であるため、不吐出画素連続数αは２となる。
但し、以上説明した不吐出画素の連続数の計数方法の説明は一例であり、不吐出画素連続数の計数方向、カウントアップ方法はこれに限ったものではない。Ｘ方向へさらに不吐出画素数を計数しながら連続数をカウントアップしてもいいし、Ｙ方向において上流側、下流側の不吐出画素連続数を説明例のようにトータル数で管理するのではなく、上流側と下流側の不吐出画素連続数を別々に分けて扱ってもよい。

＜不良吐出ノズルの組み合わせに基づく計数＞
図５においては、ドット配置データに基づいて不吐出画素の連続数を計数したが、不吐出画素の連続数を計数する方法はこれに限ったものではない。図６は不良吐出ノズルの組み合わせから不吐出画素の連続数を計数する方法について説明する図である。
ここでは、滴吐出検知部１３１により検知されたパターンとして、副走査方向（図中上下方向）に不吐出画素連続数が３となる不良吐出ノズルの組み合わせパターンを例示している。
不良吐出ノズルの組み合わせから不吐出画素が連続する場合のパターンを判断する場合には、図６（ａ）〜（ｃ）の場合について考慮する必要がある。図６（ａ）は、単純に１つの記録ヘッド内に交互に並んでいるノズルが３つ連続で欠損する場合を示している。図６（ｂ）は、記録ヘッドを副走査方向に複数個つなげた場合に、一方の記録ヘッドの不良吐出ノズルと他方の記録ヘッドの不良吐出ノズルが連続する場合を示している。さらに図６（ｃ）は、「マルチスキャン印字」で記録する場合に、ある不良吐出ノズルが１スキャン目において記録する画素位置と、他の不良吐出ノズルが２スキャン目において記録する画素位置とが連続する場合を示している。

＜不吐出画素の連続数と不良吐出ノズルの組み合わせに関するパターンテーブル＞
図７は、滴吐出検知部１３１により検知された不吐出画素の連続数と、不良吐出ノズルの組み合わせのパターン情報を記憶したテーブルの一例を示す図である。
図７（ａ）〜（ｃ）に示した不吐出画素の連続数とその発生パターンについては、図７に示すように、不吐出画素の連続数と欠損しているノズル番号（ＣＨ：チャンネル）との組み合わせのパターン情報のテーブルとして管理することができる。
なお、図７の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図６の（ａ）〜（ｃ）に対応する。テーブルとして管理することにより、図５のように、不吐出画素の連続数に関する情報が必要な都度、ドット配置データに基づいて計数する必要がなくなり、どのノズルが正常ノズルか不良吐出ノズルかを判別するだけで、不吐出画素連続数を求めることが可能となる。
また、本実施形態において、図７に示すテーブルを不良吐出ノズル情報テーブル１３２と呼ぶこととする。

＜選択処理部の判定処理＞
図８は記録ヘッドのクリーニングを行うか画像補償を行うかの選択の手順を示すフローチャートである。選択処理部１０１（４）は、初期値としてｎ＝１とする（ステップＳ１）。ついで選択処理部１０１（４）は、ヘッドｎを対象として以降の処理を実施する（ステップＳ２）。
選択処理部１０１（４）は、ヘッドｎ（ｎはヘッドの番号：ｎ＝１〜Ｎ）の吐出検知を実施する（ステップＳ３）、所定の画素数連続で抜けているかを判断する（ステップＳ４）。
ここで、所定の画素数とは何画素連続で不良吐出となったらメンテナンスするかの基準であり、ユーザーが変更可能な値とすることができる。またモードによって異なる値を保存しておくことでより効果的に補償することができる。
選択処理部１０１（４）は、連続した不良吐出ノズルの数が所定値を越えるとき（ステップＳ４のＹｅｓ）、ヘッドｎにクリーニング処理を行う旨のフラグを立てる（ステップＳ５）。連続した不良ノズルの数が所定数に満たないとき（ステップＳ４のＮｏ）、何もせず次の処理に進む。

選択処理部１０１（４）は、すべてのヘッドを吐出検知したか判断する（ステップＳ６）。ここで、Ｎがヘッドの総数としたときｎ＝Ｎで終了とする。ｎ＜Ｎの場合ｎ＝ｎ＋１としステップＳ２に戻る。
選択処理部１０１（４）は、すべてのヘッドを吐出検知したら、クリーニング処理を行う旨のフラグが立っているヘッドのクリーニングを維持回復機構２０に実行させる（ステップＳ７）する。
そして、選択処理部１０１（４）は、これらの処理が終了したのち、画像補償処理（図９）を行わせる（ステップＳ８）。

＜画像補償処理＞
次に画像補償処理について説明する。図９は画像データの補償処理手順を説明するフローチャートである。
図８に示す判定処理により不良吐出ノズルが検知された場合において、主制御部１００Ａがプログラムに基づき実行する画像データの補償処理手順を示している。なお、プログラムは、周知又は公知のコンピュータ読取可能な記録媒体（ここでは、用紙を含む記録媒体と区別するため、特にプログラム記録媒体という）に記録されている。
本シリアル型インクジェット記録装置１においては、キャリッジ３を移動して行う１回の走査分の画像データをシリアル型インクジェット記録装置１に入力することでこの補償処理を開始する。

まず、第１の画像補償部１０１（１）は、画像補償処理のための対象画素を設定する（ステップＳ１０１）。
次に、第１の画像補償部１０１（１）は、設定した対象画素について、不良吐出ノズルで記録される画素か否か判定（又は確認）する（ステップＳ１０２）。
ここで、対象画素が不良吐出ノズルで記録される画素であれば（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、当該画素についてはドットを発生させず（ステップＳ１０３）、閾値比較部１０１（２）は、画像データにおける当該画素の画素値（階調値）が所定の閾値以上か否か判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、閾値比較部１０１（２）は、画像データにおける当該画素の画素値が閾値以上であれば（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、対象画素の座標を記憶手段に保存して（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０７に進む。
一方、ステップＳ１０２で、第１の画像補償部１０１（１）は、不良吐出ノズルで記録される画素でなければ（ステップＳ１０２のＮо）、多値誤差拡散処理を行ってドットを発生させ（Ｓ１０６）、ステップＳ１０７へ進む。
ここで、第１の画像補償部１０１（１）は、量子化誤差（画素を量子化したときに生ずる誤差）を更新し（Ｓ１０７）、次に、すべての画素のｎ値化処理（多値画像データをｎ値画像データに変換する処理）が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
ここで、第１の画像補償部１０１（１）は、ｎ値化処理が終了していない画素があれば（ステップＳ１０８のＮо）、対象画素を移動（変更）して（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

第２の画像補償部１０１（３）は、すべての画素でのｎ値化処理が終了すれば（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、次に保存した画素（座標）があるか否か判定する（ステップＳ１１０）。
保存した画素があれば（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、第２の画像補償部１０１（３）は、保存した画素の周辺画素でパターンマッチング処理を行い（ステップＳ１１１）、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１０において、保存した画素がなければ（ステップＳ１１０のＮｏ）そのままステップＳ１１２に進む。
ここで、第２の画像補償部１０１（３）は、すべての対象画素での処理が終了しておらず、未処理の画素があれば（ステップＳ１１２のＮо）ステップＳ１１０に戻って以降の処理を行う。第２の画像補償部１０１（３）は、すべての対象画素での処理が終了していれば（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、１回の走査分の印刷画像データを出力してこの処理を終了する。

＜不良吐出ノズルがある場合の補償効果＞
図１０は不良吐出ノズルがある場合の補償効果を示す図である。
不良吐出ノズルが連続（上画像では３画素連続）すると、隣接する正常画素がない画素列は補償できない。隣接ドット変調、誤差拡散処理両方式とも不良吐出列の隣接画素の滴を大きくすることで不良吐出列の画像を補うため、隣接ドットが存在しない図５のように連続する不良吐出ノズルがあると、たとえ補償処理を実施しても白スジとして画像に表れてしまう。本実施形態では、このような事態を防止するため、吐出検知機構で不良吐出ノズルを検知し、記録ヘッド４のクリーニングを実施する。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態に係る液体吐出装置であるシリアル型インクジェット記録装置について説明する。
本実施形態に係るシリアル型インクジェット記録装置１では、制御部１００には、不良吐出ノズル情報テーブル１３２と、隣接ノズル情報テーブル１３３とを備え、選択処理部１０１（４）は、不良吐出ノズル情報テーブル１３２と隣接ノズル情報テーブル１３３に基づいて選択を行う。

＜不良吐出ノズル情報テーブル＞
不良吐出ノズル情報テーブル１３２は、図７に示すように、不良吐出ノズルがどの液体吐出ヘッドのどの吐出ノズルかを特定する情報をテーブル形式で格納する。この情報は、吐出検知装置３０及び滴吐出検知部１３１によって取得される。例えば各記録ヘッド４の各ノズルが正常吐出ノズルであるか不良吐出ノズルであるかが格納されている。

＜隣接ノズル情報テーブル＞
また、隣接ノズル情報テーブル１３３は、指定されたモードで液体吐出ヘッドで液体の吐出を行った場合どの吐出ノズルが隣接するかを特定する。
シリアル型インクジェット記録装置１では、種々の印刷モードで画像形成が可能である。ここで印刷モードは画像記録を行う場合の印字順序を特定する。例えば、１パス１／１インターレース、１パス１／２インターレース、２パス１／２インターレース、４パス１／２インターレース、４パス１／４インターレース等である。
ここで、１パスは、記録画像の主走査方向の単位素形成を１回のスキャンですべて印字し、４パスでは、記録画像の主走査方向の単位素形成を、４回のスキャンに分けて印字する。これらは印刷品質、印刷速度により選択される。
例えば、１パス１／１インターレースでは、記録画像の副走査方向の単位素形成を、１回のスキャンですべて印字する。また、１パス１／４インターレースでは、記録画像の副走査方向の単位素形成を、４回のスキャンですべて印字する。

図１１（ａ）、（ｂ）は記録ヘッドでのインクの吐出状態を示す図である。
図１１（ａ）は１パス１／２インターレースで印字する場合を表している。１スキャン目において、Ｎ〜（Ｎ＋３）ｃｈで印字した箇所についてみる。
この場合、２スキャン目においては、（ｂ）に示すように、２スキャン目において隣接する画素に印字するノズルは、Ｍ〜（Ｍ＋３）ｃｈとなる。この値は、用紙の送り量によって同じノズルが隣接するとは限らない。
隣接するドットがどのノズルで形成されるかは、印刷モードにより定まる。
このため、選択処理部１０１（４）は、不良吐出ノズル情報テーブル１３２でどのノズルが不良吐出かを識別し、そのノズルに隣接するノズルがどのノズルであるかを隣接ノズル情報テーブル１３３に基づいて判定する。

図１２は隣接ノズル情報テーブルを示す図である。
隣接ノズル情報テーブル１３３には、図１２に示すように、どのノズルが隣接するかをテーブル形式で格納している。このテーブルは、各モード（普通紙高速、普通紙標準、…）に対応して設けられている。
隣接ノズル情報テーブル１３３には、ノズル番号、奇数／偶数（ｏｄｄ／ｅｖｅｎ）列の別、ノズルチャンネルが表として格納される。なお、また先端や、後端において使用するノズル数を変化させる場合には、それぞれに対応した隣接ノズル情報テーブルを準備する。これは、例えば用紙先端で微小送り、中央で等量送りとなる場合である。この場合には、それぞれ個別の隣接ノズル情報テーブルを準備する。

本実施形態によれば、選択処理部１０１（４）は、不良吐出ノズル情報テーブル１３２と、隣接ノズル情報テーブル１３３とに基づいて、印刷モードごとに、印刷時における連続する不良吐出ノズルの数を取得できる。これにより、記録ヘッド４をクリーニングするか、補償を行うかを選択でき不良吐出ノズルによる影響を考慮した処理を実現できる。

＜液体吐出装置＞
なお、上記実施形態では液体吐出装置として、インクジェット式の画像形成装置を記載したが、本発明は他の液体吐出装置を対象とすることができる。液体吐出装置は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体吐出装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置、例えば立体造形装置、処理液塗布装置、噴射造粒装置が含まれる。

また、この液体吐出装置は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、液体吐出装置として、上述したシリアル型インクジェット記録装置の他、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、液体吐出装置は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、又は加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

また、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様は、不良吐出ノズルの吐出状態を回復する維持回復機構２０と、不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する画像補償部１０１（１）、（３）と、を備えるシリアル型インクジェット記録装置１に含まれ、滴吐出検知部１３１により不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択処理部１０１（４）を備え、選択処理部１０１（４）は、記録ヘッド４における正常吐出ノズル、及び不良吐出ノズルを検知する滴吐出検知部１３１により検知された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、維持回復機構２０を使用するか画像補償部１０１（１）、（３）を使用するかを選択することを特徴とする。
本態様によれば、選択処理部１０１（４）は、記録ヘッド４における正常吐出ノズル、及び不良吐出ノズルを検知する滴吐出検知部１３１により検知された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、維持回復機構２０を使用するか画像補償部１０１（１）、（３）を使用するかを選択する。これにより、補償効果の薄れる不良吐出画素が連続する箇所が生じることを回避することができる。

＜第２態様＞
本態様は、滴吐出検知部１３１は、入力された液体吐出用データを用いて正常吐出ノズル、不良吐出ノズルの判断を行うことを特徴とする。
本態様によれば、滴吐出検知部１３１入力された画像データ用い正常吐出ノズル、不良吐出ノズルの判断を行う。これにより、形成すべき画像に即した処理を実現できる。

＜第３態様＞
本態様は、滴吐出検知部１３１は、不良吐出ノズルがどの液体吐出ヘッドのどの吐出ノズルかを特定する不良吐出ノズル情報テーブル１３２と、液体吐出ヘッドで液体の吐出を行った場合、動作モードに対応してどの吐出ノズルが隣接するかを特定する隣接ノズル情報テーブル１３３と、を備え、選択処理部１０１（４）は、不良吐出ノズル情報テーブル１３２と、隣接ノズル情報テーブル１３３とに基づいて、連続する不良吐出ノズルの数を判定することを特徴とする。
本態様によれば、選択処理部１０１（４）は、不良吐出ノズル情報テーブル１３２と、隣接ノズル情報テーブル１３３とに格納された情報に基づいて、不良ノズルの連続状態を判断する。
これにより、動作モードに対応した処理を実現できる。

＜第４態様＞
本態様は、第１及び第２の画像補償部１０１（１）、１０１（３）は、不良吐出ノズルに対応する画素の周辺画素に正常吐出ノズルを用いて画像を形成することにより画像の劣化を補償することを特徴とする。
本態様によれば、形成される画像は不良吐出ノズルに対応する画素の周辺画素に正常吐出ノズルを用いて補償される。これにより、無駄なクリーニング処理を行うことなく画像の品質低下を防止できる。

＜第５態様＞
本態様は、選択処理部１０１（４）は、滴吐出検知部１３１が予め定められた数の連続する不良吐出ノズルを検知したときに、維持回復機構２０を使用することを決定することを特徴とする。
本態様によれば、不良吐出ノズルが予め定めた数だけ連続したとき維持回復機構２０で記録ヘッド４のクリーニングが行われる。これにより、適正な不良ノズル連続数を設定することができる。

＜第６態様＞
本態様は、記録ヘッド４と、記録ヘッド４における正常吐出ノズル、及び不良吐出ノズルを検知する滴吐出検知部１３１と、不良吐出ノズルの吐出状態を回復する維持回復機構２０と、不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する第１及び第２の画像補償部１０１（１）、（３）と、滴吐出検知部１３１により検知された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、維持回復機構２０を使用するか第１及び第２の画像補償部１０１（１）、（３）を使用するか選択するかを選択する選択処理部１０１（４）と、を備えることを特徴とするシリアル型インクジェット記録装置１である。
本態様によれば、シリアル型インクジェット記録装置１において、選択処理部１０１（４）は、滴吐出検知部１３１により検知された記録ヘッド４における連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、記録ヘッド４を維持回復機構２０によりクリーニングするか画像補償部１０１（１）、（３）を使用して不良吐出ノズルをクリーニングせずに補償を行って画像形成をするかを選択する。これにより、適正な機会に記録ヘッド４をクリーニングでき、さらにクリーニングを行わない場合でも、補償により画像品質を維持した画像形成を行うことができる。

＜第７態様＞
本態様は、記録ヘッド４と、記録ヘッド４における正常吐出ノズル、及び不良吐出ノズルを特定する滴吐出検知部１３１と、不良吐出ノズルの吐出状態を回復する維持回復機構２０と、不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する第１及び第２の画像補償部１０１（１）、１０１（３）と、を備えるシリアル型インクジェット記録装置１の制御方法において、滴吐出検知部１３１により不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択ステップを実行し、選択ステップは、滴吐出検知部１３１により検知された連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、維持回復機構２０を使用するか第１及び第２の画像補償部１０１（１）、１０１（３）を使用するかを選択することを特徴とする。
本態様によれば、シリアル型インクジェット記録装置１において、選択処理部１０１（４）は、滴吐出検知部１３１により検知された記録ヘッド４における連続する不良吐出ノズルの数に基づいて、記録ヘッド４を維持回復機構２０によりクリーニングするか画像補償部１０１（１）、（３）を使用して不良吐出ノズルをクリーニングせずに補償を行って画像形成をするかを選択する。これにより、適正な機会に記録ヘッド４をクリーニングでき、さらにクリーニングを行わない場合でも、補償により画像品質を維持した画像形成を行うことができる。

１…シリアル型インクジェット記録装置（液体吐出装置）、４、４ａ、４ｂ…記録ヘッド、２０…維持回復機構（クリーニング手段）、１００…制御部、１００Ａ…主制御部、１０１…ＣＰＵ、１０１（１）…第１の画像補償部（補償手段）、１０１（２）…閾値比較部、１０１（３）…第２の画像補償部（補償手段）、１０１（４）…選択処理部（選択装置）、１３１…滴吐出検知部（吐出検出部）、１３２…不良吐出ノズル情報テーブル、１３３…隣接ノズル情報テーブル

特開２０１０−１７９１８公報

Claims (7)

1. 不良吐出ノズルの吐出状態を回復するクリーニング手段と、
   前記不良吐出ノズルによる画像の劣化を正常吐出ノズルを用いて補償する補償手段と、
   正常吐出ノズル及び不良吐出ノズルを検知する吐出検知手段と、
   前記吐出検知手段により前記不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択手段と、
   を備えたマルチスキャンで液体を吐出する液体吐出装置、に含まれ、
   前記選択手段は、前記不良吐出ノズルによって形成される不吐出画素の連続数に基づき前記クリーニング手段を使用するか前記補償手段を使用するかを選択し、
   前記不吐出画素の連続数は、複数の前記不良吐出ノズルのうち一方の不良吐出ノズルが前記マルチスキャンのうち所定スキャンにおいて記録する画素位置と、他方の不良吐出ノズルが前記所定スキャン以外のスキャンにおいて記録する画素位置と、が連続する連続数であることを特徴とする選択装置。
2. 前記吐出検知手段は、入力された液体吐出用データを用いて前記正常吐出ノズル、前記不良吐出ノズルの判断を行うことを特徴とする請求項１に記載の選択装置。
3. 前記吐出検知手段は、
   前記不良吐出ノズルがどの液体吐出ヘッドのどの吐出ノズルかを特定する不良吐出ノズル情報テーブルと、
   液体吐出ヘッドで液体の吐出を行った場合、動作モードに対応してどの吐出ノズルが隣接するかを特定する隣接ノズル情報テーブルと、
   を備え、
   前記選択手段は、前記不良吐出ノズル情報テーブルと、前記隣接ノズル情報テーブルとに基づいて、前記連続する不良吐出ノズル数を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の選択装置。
4. 前記補償手段は、前記不良吐出ノズルに対応する画素の周辺画素に前記正常吐出ノズルを用いて画像を形成することにより画像の劣化を補償することを特徴とする請求項１に記載の選択装置。
5. 前記選択手段は、前記吐出検知手段が予め定められた数の連続する前記不良吐出ノズルを検知したときに、前記クリーニング手段を使用することを決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の選択装置。
6. 液体吐出ヘッドと、
   正常吐出ノズル及び不良吐出ノズルを検知する吐出検知手段と、
   前記不良吐出ノズルの吐出状態を回復するクリーニング手段と、
   前記不良吐出ノズルによる画像の劣化を前記正常吐出ノズルを用いて補償する補償手段と、
   前記不良吐出ノズルによって形成される不吐出画素の連続数に基づき前記クリーニング手段を使用するか前記補償手段を使用するか選択するかを選択する選択手段と、
   を備えたマルチスキャンで液体を吐出する液体吐出装置であって、
   前記不吐出画素の連続数は、複数の前記不良吐出ノズルのうち一方の不良吐出ノズルが前記マルチスキャンのうち所定スキャンにおいて記録する画素位置と、他方の不良吐出ノズルが前記所定スキャン以外のスキャンにおいて記録する画素位置と、が連続する連続数であることを特徴とする液体吐出装置。
7. 液体吐出ヘッドと、
   正常吐出ノズル及び不良吐出ノズルを検知する吐出検知手段と、
   前記不良吐出ノズルの吐出状態を回復するクリーニング手段と、
   前記不良吐出ノズルによる画像の劣化を前記正常吐出ノズルを用いて補償する補償手段と、
   を備えたマルチスキャンで液体を吐出する液体吐出装置の制御方法において、
   前記吐出検知手段により前記不良吐出ノズルを検知した後の処理を選択する選択ステップを実行し、
   前記選択ステップは、前記不良吐出ノズルによって形成される不吐出画素の連続数に基づき前記クリーニング手段を使用するか前記補償手段を使用するかを選択し、
   前記不吐出画素の連続数は、複数の前記不良吐出ノズルのうち一方の不良吐出ノズルが前記マルチスキャンのうち所定スキャンにおいて記録する画素位置と、他方の不良吐出ノズルが前記所定スキャン以外のスキャンにおいて記録する画素位置と、が連続する連続数であることを特徴とする液体吐出装置の制御方法。

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