JP5822454B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録素子の不良を検出する検出処理と、不良記録素子で記録すべきデータを他の不良でない記録素子で記録するための補正処理とを実行可能な記録装置及び記録システムに関する。

従来、高画質品位と低ランニングコストの両立を図るために、印刷不良の発生を最小限に抑えることを目的とした発明が提案されている。例えば、シリアルプリンタにおいて印刷と吐出不良ノズルの検出とを同時に行い、吐出不良ノズルを検出した場合は次の走査で不良ノズルの補正を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。また、吐出不良ノズルの検出や補正処理の負荷を軽減するため、オペレータが目視で不良部位を特定し、不良部位を含む連続領域に対して補正を行う方法も提案されている（特許文献２）。

特開２００８−６２５１６号公報 特開２００５−２２５０３７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、不良ノズルを検出・補正する処理に係る負荷が大きい。高情報処理能力が必要であり、処理に時間がかかってしまうという課題がある。このため、処理に十分な時間がかけられない場合であっても、処理が終わるまで待たなければならず、生産性が低下してしまう。また、上記特許文献２に記載の技術では、オペレータもしくはユーザが目視で不良部位の特定を行うため、処理に時間がかかるだけでなく、ユーザにかかる負担も大きい。

本発明は、以上の課題を鑑みて発明されたものであり、その目的は、記録素子の不良検出とその補正処理において、ユーザが必要として精度や処理にかけられる時間などの状況に応じて適切な処理を実行可能な記録装置の提供を目的とする。

本発明は、複数の記録素子が所定の解像度で配列された記録素子列を有する記録部を用いて記録媒体上に記録された検査パターンの読み取り結果に基づいて、補完記録するためのデータを生成する画像処理装置であって、前記所定の解像度以上の第１の解像度で検査パターンを読み取った第１の読取結果を取得可能で、且つ、前記所定の解像度よりも低い第２の解像度で検査パターンを読み取った第２の読取結果を取得可能な取得手段と、前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを連続する複数の記録素子からなる記録素子群毎に判断する判断手段と、前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を当該記録素子群以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成する生成手段と、を備えることを特徴とする。

本発明により、記録素子の不良検出及び補正処理を適切な負荷で行い、画質劣化を抑制することが可能となる。

インクジェットプリンタの概要図 情報処理装置のシステムブロック図 第１の実施形態の処理フローを示す図 記録ヘッドの吐出口面の概要図 第１検出処理における処理フローを示す図 第１検出処理における検査パターンを示す図 第１検出処理における読み取り画像のイメージ図 画像処理フローを示す図 第２検出処理における処理フローを示す図 第１検出処理における検査パターンを示す図 第１検出処理における読み取り画像のイメージ図 読み取り解像度と記録ドットとの対応図 第２の実施形態における、処理フローを示す図

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面において、同一機能を有するものは同一符号を付け、繰り返しの説明は省略する。

（装置構成）
図１（ａ）は、本実施形態で用いる印刷装置であるインクジェットプリンタ２１０の概要図である。このインクジェットプリンタ２１０で通常の印刷を行う場合、給紙トレー４から給紙された記録媒体３が、上下に複数配置された搬送ローラー５の回転により搬送される。この記録媒体３は、図中矢印に示されるように左側から右側へと搬送される。次に、記録部である記録ヘッド２による印字を行った後、排紙トレー７に排紙される。このインクジェットプリンタ２１０では、印刷される画像品質を適正に保つために記録ヘッド２の不良ノズルを特定する。この場合には、記録ヘッド２により記録媒体３に印字された印字物を読み取り部６で読み取り、不良ノズルを特定する。本実施形態において、読み取り部６は後述するＣＣＤカメラ２１１もしくはスキャナ２１２である。

図１（ｂ）は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）のインクジェットプリンタ２１０の断面図である。読み取り部６で読み取られた画像が、後述の画像処理装置２００の制御部であるＣＰＵ２０１で解析され、不良ノズルを特定する。本実施形態の記録ヘッド２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクをそれぞれ印字可能であり、ヘッド２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの４つのヘッドで構成されている。

図４は、本実施形態における記録ヘッド２の吐出口面１０の構成を説明するための図である。本図は、図１（ｂ）で述べた各色のインクを吐出するヘッドの１つである。図中矢印の方向を記録媒体の搬送方向とし、搬送方向に対して同色のインクを記録素子であるノズルの列（ノズル列１１〜１４）が４列配列している。そして、この記録素子列であるノズル列において、６００ｄｐｉ単位で搬送方向と交差する方向に沿って各ノズルが配置されている。ノズル列１１中のノズルは図中上部から順番に、ノズル１１１、１１２とし、各ノズル列において上から１番目のノズル、２番目のノズル・・・と数える。

尚、本実施形態では、ＣＭＹＫの４色のインクを用いるプリンタを例に挙げて説明するが、本発明はこれらのインク色に限られるものではなく、淡シアン、淡マゼンタ、淡グレー、レッド、グリーンなどの多数のインクを用いた形態であってもよい。また、記載の混同を防ぐため、記録素子であるノズルの状態を検査する画像を検査画像、検査画像を印刷したものを検査パターン、写真などの印刷を行いたい画像を実画像、実画像を印刷したものを実画と記載する。また、後述する処理は、インク色毎にそれぞれ行うものであり、そのタイミングは同時でもよく、別でもよい。全てのインク色の検査パターンが同時に含まれていてもよい。

図２は、本実施形態のシステム構成を示すブロック図である。画像処理装置２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、モニタ２１３（タッチパネルを備えてもよい）を接続するビデオカード２０４を備える。さらに記憶領域として、ハードディスクドライブやメモリカードなどの記憶装置２０５を備える。また、マウス、スタイラスおよびタブレットなどのポインティングデバイス２０６、キーボード２０７などを接続するＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などのシリアルバス用のインターフェイス２０８を備える。さらに、ネットワーク２１４と接続するネットワークインタフェイスカード（ＮＩＣ）２１５を備える。これらの構成はシステムバス２０９で相互に接続されている。また、インターフェイス２０８には、プリンタ２１０、ＣＣＤカメラ２１１、スキャナ２１２などを接続可能である。さらに、ディジタルカメラやディジタルビデオなどの光学的に画像データを取得する装置や、磁気ディスク、光ディスク、メモリカードといった可搬型メディアからも画像データを入力することができる。入力される画像データは、画像ファイルに含まれた形であってもよい。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２または記憶装置２０５に格納されたプログラム（以下で説明する画像処理のプログラムを含む）をワークメモリであるＲＡＭ２０３にロードして当該プログラムを実行する。その後、当該プログラムに従いシステムバス２０９を介して上記の各構成を制御することで、当該プログラムの機能を実現する。さらに、これらのＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３のメモリや記憶装置２０５など記憶デバイスにおいて、記録ヘッドの状態を示す情報を記憶している。この情報は、ノズル状態を示す情報であればどのような情報であってもよい。

（特徴構成）
以下、図３〜８を用いて、本実施形態の特徴構成を示す。前述したように、本発明は不良記録素子である不良ノズルの検出処理と補正処理とを、状況に合わせて適切に実行可能とする。具体的には、ノズル単位での不良ノズルの検出と高精度な補正を行うモードと、不良ノズルが含まれる領域の検出とその領域に対する補正処理を低い処理負荷もしくは短時間で行うモードとを含む複数のモードの中から選択的に実行可能とする。後に詳細に述べるが、本実施形態においては、これらのモードの中からどのモードを選択するかは記録装置の中の制御部であるＣＰＵ２０１が判断する。しかし、高精度の補正を行うか、低い負荷もしくは短時間で補正を行うかは適宜判断することが可能であり、ユーザが自由に選択する形態であってもよい。ユーザが選択する場合は、ユーザの指示を受け付け、その指示に基づいて読み取り解像度を決定する。そして、決定された読み取り解像度で検査パターンを読み取り、その結果に基づいて不良でないノズルで記録されるように記録データを振り分ける。

図３は、本実施形態の不良ノズル検出処理と補正処理との一連のシーケンスを示すフローチャートである。まず、これらの処理の一連の流れを説明する。実画印字前に装置のメンテナンスとして検査パターンを印刷して不良ノズルを特定する。本実施形態では、この印字前のメンテナンスでは高精度で補正を行うため、ノズル単位で不良ノズルを特定する。そして、特定された不良ノズルによる画像不良が生じないように補正処理を行い、その上で実画印刷を開始する。実画印刷を所定枚数行った後、再度検査パターンを印刷する。本実施形態では、実画印刷中の画像間に検査パターンを印刷し、不良ノズルを検出する。このとき、不良検出と補正処理の負荷を低くするために複数ノズルのノズル群単位で不良ノズルが含まれるノズル群を特定する。そして、特定した不良ノズル群に対して補正処理を行い、再び実画印刷を行う。以下にこれらの処理を詳細に説明する。

まず、ステップＳ３０１において、実画の印字前の第１検出処理を行う。第１検出処理は、ノズル単位で吐出不良ノズルであるかどうかを検出する処理である。図５のフローチャートを用いて、第１検出処理の詳細に説明する。

（第１検出処理）
ステップＳ５０１において、検査画像とノズル状態情報とを読み出す。本実施形態において、この検査画像とノズル状態情報はＲＯＭ２０２に記憶されている。ステップＳ５０２において、ステップＳ５０１にて読み出された検査画像とノズル状態情報とに基づいて、検査パターンの印字データを生成する。ステップＳ５０３において、ステップＳ５０２で生成された印字データを印字する。図６に検査パターンの一例を示す。図の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とした場合、検査パターンはノズル列ごとに４ドットずつ吐出を行う。さらに、ノズル列ごとに重ならないようにＸ方向にずらして印字するように工夫している。また、領域６０１は、吐出不良ノズルからはインクが吐出されないため、白いスジとなって印字される領域である。また、図中６０２は、パターン位置とノズル部との対応を行うための検出用マークである。このようなマークを用いることにより、パターンと印字を行ったノズルとの特定を行うことが可能となる。

次に、ステップＳ５０４において、前述の読み取り部６で印字したパターンを読み取る際の条件設定を行う。本実施形態では、読み取り部６の読み取り解像度が異なる複数の条件（モード）の中から選択して設定する。このステップＳ５０４では、ノズル単位で不良ノズルを検出し、特定するためノズルの解像度と同等の読み取り解像度を設定する。本実施形態において、記録ヘッド２のノズル列のノズル解像度は６００ｄｐｉであり、ステップＳ５０４における読み取り解像度はノズル解像度と等しい６００ｄｐｉで行う。尚、ここではノズル単位で不良ノズルを特定するのが目的であるため、不良ノズルが特定可能であれば、この解像度に限られるものではない。

次に、ステップＳ５０５において、ステップＳ５０４で決定された読み取り条件をもとに、ステップＳ５０３で印字した検査パターンを読み取る。図７に、図５のパターンを所定解像度で読み取った際の読み取り画像のイメージ図を示す。７０１は不良ノズルによりスジとなってしまった部分を読み込んだ画像、７０２は検出用マークを読み取った画像である。スキャナ２１２で読み取る場合、所定解像度において１画素単位で同一の信号値が出力される。従って、図中に示すような四角形の画素単位で読み取り画像が得られるため、ドットの円形は四角形の画素として表現される。

ステップＳ５０６において、ステップＳ５０５で読み取った検査パターンを解析し、不良ノズルを検出する。本工程において、ノズル解像度と読み取り解像度が同一であるため、単純に白く抜けている領域や色ムラが生じている領域を検出することにより、不良ノズル情報が検出可能である。本図の場合は、ノズル列１４の４番のノズルが不良ノズルであるという解析結果が得られる。この解析精度をさらに向上させる場合は、ノズル列ごとにＸ方向に読み取り画像の平均化を行い、Ｙ方向に対してヒストグラム解析する処理を行ってもよい。ノズル単位で不良ノズルが特定できる手法であればどのような解析手法を用いてもよい。

ステップＳ５０７において、ステップＳ５０６にて解析された不良ノズルの情報を更新する。本実施形態において、ノズル情報はＲＯＭ２０２に保存されているが、インクジェットプリンタ２１０が備える記憶装置で保存してもよく、不良ノズルの情報を保存する形態はこれらに限るものではない。

以上、ステップＳ５０１からステップＳ５０７における処理が、図３のステップＳ３０１の第１検出処理である。前述したように、この処理はノズル単位で不良ノズルを特定することが目的であるため、処理負荷が高く、時間がかかる場合もある。このため、時間に比較的余裕のあるメンテナンス動作時に行うことが好ましい。尚、この第１検出処理を行うタイミングは、実画印字前に行っても良いし、装置を立ち上げた初期状態で行っても良い。また、オペレータやユーザが任意のタイミングで行っても良い。処理負荷が高いことから、装置が印字を行っていない段階、すなわち印字指示がない状態で行われることが好ましい。

図３に戻り、ステップＳ３０２以降について説明する。ステップＳ３０２において、実画像データが入力される。実画像データは、インターフェイス２０８を介して記憶装置２０５に保存される。本実施形態において、入力された画像の解像度は３００ｄｐｉである。

次に、ステップＳ３０３において、Ｓ３０２で入力された実画像データに基づいて印字データを生成する。入力される画像データは、ｓＲＧＢなどのデータフォーマットが一般的であり、各装置に応じた印字データを生成する必要がある。ここで、図８を用いてプリンタにおける印字データ生成処理を説明する。

（印字データ生成処理）
図８において、まずステップＳ８０１で、ディジタルカメラやスキャナなどの画像入力機器、あるいは、コンピュータ処理などによって得られたＲＧＢの原画像信号を、色処理ＡによりＲ’Ｇ’Ｂ’信号に変換する。色処理Ａは、原画像信号ＲＧＢを記録装置の色再現範囲に適応した画像信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’へ変換する処理である。次に、ステップＳ８０２において、Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号は、色処理部Ｂにより各色インクに対応する信号に変換される。本実施形態は４色のインクで画像を印字する構成であるから、変換後の信号はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対応する濃度信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１である。なお、具体的な色処理Ｂは、入力がＲ・Ｇ・Ｂ、出力がＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋの三次元ルックアップテーブル（３ＤＬＵＴ）を使用する。このとき、格子点から外れる入力値については、その周囲の格子点の出力値から補間により出力値を求める。ステップＳ８０３では、補正テーブルを用いるガンマ補正により濃度信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１をガンマ補正し、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を得る。ステップＳ８０４においては、ガンマ補正後の濃度信号Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を量子化（２値化）し、記録ヘッド２に転送する画像信号Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３に変換する。この量子化手法としては誤差拡散法やディザ法を用いる。以上が、印字データを生成する処理の一連の流れである。

次に、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３で生成した印字データと前述の不良ノズル情報とに基づいて、各ノズル列への印字データを振り分け、補正処理を行う。本実施形態においては同色のノズル列が４列存在するため、紙面上の同一画素に対し、４ノズルで吐出を行うことが可能である。しかし、４ノズル中に不良ノズルが存在している場合においては、不良ノズルを除く残りの３ノズルで吐出を行う必要がある。従って、印字データと不良ノズル情報とに基づいて各ノズルに振り分けるデータを決定する。本実施形態においては、３ノズルが均等に使用されるように、順番に振り分けを行うことで、不良ノズルによる画像不良が発生しないよう、補正される。

尚、本発明において、不良ノズルを補正する補正処理の方法はこれに限るものではない。例えば、ノズル列が各色１列ずつの記録ヘッドを用いる場合は、不良ノズルの周囲のノズル、例えば不良ノズルの両側の隣接１ノズルもしくは隣接２ノズルを用いて補完することで補正処理方法であってもよい。また、記録媒体の所定の領域に対する記録ヘッドの複数回の相対走査で記録を完成させる、所謂マルチパス記録を用いて記録を行う場合にも本発明を適用することができる。この場合は、ある走査で不良ノズルが記録すべき画素を、他の走査で不良でないノズルで記録するように補完して記録する補正処理方法が可能である。本発明は、不良ノズルをノズル単位で特定するモードと不良ノズルが含まれるノズル群で特定するモードとを状況に応じて選択的に実行可能であることが特徴である。従って、特定した不良ノズル（もしくは不良ノズル群）で記録すべき画素を、他の不良でないノズル（もしくはノズル群）で記録するように補正する補正方法であれば、ここで述べた方法に限定されるものではない。

次に、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０４にて各ノズル列に振り分けられた印字データに基づいて、記録部である記録ヘッド２からインクを吐出して記録する。

ステップＳ３０６では、印字枚数が所定の枚数に達したかどうかを判定する。所定枚数以下であれば、再びステップＳ３０２の実画入力に戻り、所定枚数に達した場合は、ステップＳ３０７に進む。本実施形態では３０枚と固定の値を用いているが印字枚数はこれに限るものではなく、枚数はオペレータが任意に設定可能としてもよい。また、印字物には様々な用紙サイズが存在し、複数の用紙サイズを印刷可能な装置もあるため、印刷枚数だけでなく、印刷を始めてからの時間や吐出ドットをカウントしたドットカウント数に基づいて判定しても良い。

ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６において規定枚数に達したと判定された場合に、第２検出処理を行う。この第２検出処理は、処理にかかる付加を抑えつつ不良ノズル検出を行うことを目的としており、複数ノズル（ノズル群）単位で不良ノズルを検出する。図９に示すフローチャートを用いて、第２検出処理の流れを説明する。

（第２検出処理）
ステップＳ９０１において、検査画像の入力を行う。本実施形態においては、第１検出処理と第２検出処理とは同一の検査パターンを用いる。検査画像の詳細な説明は第１検出処理と同様であるため、ここでは省略する。

ステップＳ９０２において、ステップＳ９０１で入力された検査画像データに基づいて、検査パターンの印字データを生成する。

ステップＳ９０３において、ステップＳ９０２で生成された印字データに基づいて、検査パターンを記録する。図１０に、第２検出処理で印字を行った検査パターンのイメージ図を示す。

領域１００１は、３０枚分の印字を行っている間にノズル列１２の６番ノズルが吐出不良となったことで生じた画像不良である。なお、第２検出処理では、第１検出処理で不良ノズルの情報に基づいて不良でないノズルにデータを振り分けて補正を行った後の状態で、検査パターンを印字しているため、白スジとはならない。従って、第１検出処理で白スジが現れたノズル列１４の４番目のノズル位置に対応するデータは、ノズル列１１、ノズル列１２、ノズル列１３のノズルにデータを振り分けられて印字している。つまり、第１検出処理で検出された不良ノズルについては、既に補正が行われた状態で第２検出処理が行われる。

次に、ステップＳ９０４において、複数の読み取り条件（読み取りモード）の中から１つを選択して設定する。本実施形態においては、読み取り解像度を３００ｄｐｉとする。これはノズル解像度（６００ｄｐｉ）よりも低い解像度である。

次に、ステップＳ９０５において、ステップＳ９０４にて設定された読み取り条件に基づいて検査パターンを読み取る。ここで、図１１に、図１０のパターンを所定の解像度で読み取ったイメージ図を示す。領域１１０１の濃度が半分になっており、この領域を記録した複数のノズルの中に不良ノズルが存在することを示している。ここで、図１２を用いて、スキャナなどの読み取り部６が、解像度に応じて識別可能な単位ノズル数が定義されてしまうことについて説明する。

図１２は、記録媒体上のインクドットと、スキャナの読み取り画素との関係を示している。図１２（ａ）は、記録媒体上の３００ｄｐｉ格子領域において、左上、右上、左下領域にドットが吐出された状態を示している。ノズル解像度が６００ｄｐｉであるため、６００ｄｐｉ格子に１滴のノズルが記録媒体上に着弾する。つまり、３００ｄｐｉ四方の領域には４滴のインクドットを配置することが可能である。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）を６００ｄｐｉの読み取り解像度で読み取った場合のイメージ図である。読み取り解像度が６００ｄｐｉである場合、６００ｄｐｉ格子を１画素として読み取る。この場合は３００ｄｐｉ格子に対する読み取り画像において４画素が含まれる。図１２（ｂ）の場合は、左上、右上、左下画素の濃度が１、右下画素の濃度が０として読み取られる。

図１２（ｃ）は、図１２（ａ）を３００ｄｐｉの読み取り解像度で読み取った場合のイメージ図である。読み取り解像度が３００ｄｐｉである場合、３００ｄｐｉ格子を１画素として読み取る。つまり、ノズル解像度に比べて読み取り解像度が低い場合、複数個のドットに対して１画素の読み取りデータしか得ることが出来ない。つまり、４格子中に含まれる３ドット分の濃度が平均化され、濃度０．７５として読み取られたデータを得る。この結果、図１１のように、不良ノズルが含まれるノズル群で記録された領域の読み取り結果は、半分の濃度が検出されるのである。このように、読み取り解像度がノズル解像度よりも低い場合には、複数ノズル単位で不良ノズルが含まれるかどうかを判断することはできるが、不良ノズルがどのノズルであるかを特定することができない。

また、本実施形態においては、搬送方向のインクドット解像度とノズル解像度とが同一の形態について記載を行っている。しかし、本発明の主眼とするところは、ノズル解像度と読み取り解像度との関係性が重要であり、搬送方向のインクドット解像度によらないことは言うまでもない。

次に、図９のステップＳ９０６において、ステップＳ９０５で読み取られた検査パターンの画像に基づいて不良ノズルの特定を行う。このとき、上述したようにノズル単位での不良ノズル特定は困難であるため、複数ノズルを含む領域を一つの単位（ノズル群）とし、解析処理を行う。本実施形態においては、ノズル解像度に対して読み取り解像度が半分であるため、２ノズル単位で不良ノズルの特定を行う。本図の例では、ノズル列１２の６番ノズルが不良ノズルであるのに対し、第２検出処理においてはノズル列１２の５番と６番のノズル群を不良ノズルとして判定する。また、本実施形態では、濃度が半分となる画素では１ノズルが吐出不良であり、白い領域は２ノズルが吐出不良であると判定するため、閾値を２段階判定できるようにし、解析処理を行う。なお、確実に不良ノズルを含むように指定するのであれば、さらに指定する画素を拡大してもよい。本実施形態では、ステップＳ９０７においてノズル列１２の３〜８番を不良ノズルと判定する。どの程度拡大して指定するかは任意に指定しても良く、拡大しない場合はステップＳ９０８に進む。

ステップＳ９０８では、ステップＳ９０６もしくはＳ９０７において不良ノズルであると判定された複数のノズルに対し、記録に用いられないように不良ノズル情報を更新する。不良ノズル情報は、第１検出処理にて不良ノズルであると判定されたノズルと同一の領域に記憶しても良いし、別領域に記憶しても良い。第２検出処理はノズル列１２の５番、６番のノズルを不良ノズルと判定する。そして、この後に記録が行われる場合は、この不良ノズルと判定されたノズル群には記録データが振り分けられず、不良でない正常なノズルにデータを振り分けられるように補正処理が行われる。

このようなステップＳ９０１からステップＳ９０８の処理が、第２検出処理の処理フローである。印字中に不良ノズルを検出し、補正処理を行う場合には、これらの処理にかかる負荷の低減が求められる。本実施形態のように、検査パターンを低解像度で読み込み、複数ノズルからなるノズル群を不良ノズルとして解析する方法を用いることで、ノズル解像度以下の解像度で不良ノズルを特定する。これにより、処理負荷を低減し、印字中の不良ノズルを検出することが可能となる。そして、印刷が複数枚に渡って続く場合は、第２検出処理で情報が更新されたタイミングで補正処理を行うことにより、迅速に補正処理へのフィードバックが可能である。

最後に、ステップＳ３０８において、実画の印刷が終了したかどうかを判定する。印刷が終了していなければ、再度、ステップＳ３０２に戻って実画像の入力を行い、補正処理と印刷を行う。この際の補正情報は、第２検出処理で得られたノズル情報を用いて印字を行う。その結果、印字中に新たに発生した不良ノズルにも対応する低負荷の不良検出・補正処理が可能となる。

以上のように、本発明は、検査パターンの読み取りと補正処理にかかる情報処理負荷の異なる複数のモードを備え、選択的に実行する。これにより、印刷前のような高精度な補正処理が求められる状況や、印刷中のような低負荷の補正処理が求められる状況など、あらゆる状況に応じた適切な不良検出・補正処理を行うことが可能となる。

尚、本実施形態では、第１検出処理と第２検出処理の判定情報処理結果を同一記憶領域に保存する形態について説明したが、実際には記憶領域の情報を更新する際に一定の時間が必要となるため、情報の更新タイミングを正確に制御する必要性が生じる。記憶領域を複数保持し、現状参照している記憶領域とは別に第二の記憶領域を準備し、第二の記憶領域に情報が書き込み終了しだい参照先を変更する構成を追加することも可能である。その結果、さらに処理の簡便化を図ることが可能となる。

また、本実施形態においては、第２検出処理の読み取り解像度をノズル解像度の半分の解像度とし、２ノズル単位で不良ノズルであると判定した。第２検出処理の読み取り解像度を下げるほど、べき乗で情報処理量の低減が図れるが、検出精度が落ちる可能性がある。従って、装置の情報処理能力によって第２検出処理の読み取り解像度を任意に設定してもよい。その際には、読み取り解像度とノズル解像度との比率を用いて、まとめて不良検出・補正を行うノズル数を変更する機構を追加することにより、さらに情報処理量を低下した形態が実現可能である。

また、本実施形態では、第１検出処理と第２検出処理が同一検査パターンを用いているが、異なる検査パターンであってもよい。また、検出処理ごとにパターンの最適化を図ることにより、さらに好ましい実施形態が実現可能である。

また、本実施形態では、同色複数のノズル列を有する記録ヘッドの例を示したが、前述したように、各色１列ずつのノズル列を有する記録ヘッドの例であってもよく、補正方法も隣接ノズルで補正する形態であってもよいし、マルチパス記録の場合は他の走査で補正する形態であってもよい。

また、本実施形態は制御部であるＣＰＵ２０１が、読み取り手段の読み取り解像度を決定する形態を用いて説明したが、前述したように本発明はこれに限るものではない。本実施形態のように、ＣＰＵ２０１が、印刷ジョブを受信して記録指示を受け付けた場合、記録部による記録が開始された場合に低解像度で読み取り、それ以外の場合には高解像度で読み取る形態であってもよい。ユーザが、処理にかけられる時間や処理負荷を考慮して、適宜読み取り解像度を選択する形態であってもよい。

また、第２検出処理において不良と判定された場合においても、記録ヘッドと読み取り装置との距離や検査パターンの挿入頻度によっては、不良ノズルが存在する状態で実画が印字される可能性がある。そのような懸念を鑑み、第２検出処理で不良と判定された場合、検査パターン印字前に印字された実画を記録しておく構成を追加することにより、さらに利便性を向上させた形態が実現可能である。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態は、第１検出処理及び第２検出処理を行いながら、装置が停止状態の場合にさらに第１検出処理を行う形態について記載を行う。第一の実施形態では、印字中の処理負荷低減を図るため、複数ノズルを不良ノズル群として検出し、不良ノズル近傍の正常なノズルも不良ノズルとして補正を行った。本実施形態では、不良ノズル近傍の正常ノズルを不良ノズルとして補正を行い、印字終了時に必要に応じて詳細なノズル単位で不良ノズル検出と補正処理を行う。尚、基本的な機能構成は、第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では印字終了時に詳細な検出補正が必要であるかどうかの判定を行うため、ノズル情報記憶部を複数備えている。

図１３に、本実施形態の処理フローを示す。ステップＳ１３０１において、印字前の第１検出処理を行い、不良ノズルの判定を行う。詳細な説明はステップＳ３０１と同様のため、ここでは省略する。なお、第１検出処理で不良と判定されたノズル情報を記憶する領域を、第１ノズル情報記憶部とし、情報の書き込みを行う。ステップＳ１３０２〜Ｓ１３０６は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。ステップＳ１３０７において、第２検出処理を行う。ここでの情報結果は、第２ノズル情報記憶部に記憶する。このとき、印字を連続して行い、再度第２検出処理を行うシーケンスの場合には、第２検出処理情報を随時更新する。ステップＳ１３０８において、印字が終了かどうかの判定を行う。ステップＳ１３０９では、印字中に新たな不良ノズルが発生していないか確認する。印字前状態を記憶した第１ノズル状態記憶部の情報と、最新の装置状態を記憶した第２ノズル状態記憶部の情報とを比較することで確認することができる。ステップＳ１３１０では、ステップＳ１３０９において新たな不良ノズルが存在すると判定された場合に、再度第１検出処理を行う。

このように、印字終了時に再度第１検出処理を行うことにより、第２検出処理で不良ノズルとして補正処理が行われた正常ノズルを、正常ノズルとして用いることが可能となる。従って、第２検出処理を印字中に行う形態であっても、印字後に補正対象ノズルを減らすことができ、正常ノズルを有効に活用することが可能となる。

また、各検出処理において検査結果によって処理中断機構を追加することも可能である。処理を中断する必要がある場合として、例えば４列中４列ともに不良ノズルがあると判定される場合などが考えられる。そのような場合には、重大エラーとしてオペレータに表示を行うＵＩなどを追加することで、さらに効果的な実施形態を実現可能である。また、エラー判定処理を行う場合は、自動的に印刷予定のジョブを停止し、装置の吸引回復処理を行い、第１検出処理を自動的に行うようなフローを追加しても良い。その結果、オペレータの利便性をさらに向上した、印字装置の構成が実現可能である。また、装置を停止させるための条件は、ユーザが任意に設定可能としてもよい。

また、印字中の第２検出処理において装置が停止された場合、不良と判定されたインク色の記録ヘッドもしくはチップのみを交換してもよい。この場合は、不良と判定されていないインク色の記録ヘッドは、第１検出処理をやり直す必要がない。従って、対象となる記録ヘッドやチップに対してのみ第１検出処理を行ってもよい。その結果、正常なインク色に対する第１検出処理を削減することが出来る。

上述の実施形態では、記録媒体に画像の記録を行う記録装置についての説明を行ったが、記録装置と記録装置に画像データを供給するための供給装置とを備える記録システムの形態をとっていてもよい。この場合、データの読み取りや生成は記録装置と供給装置のどちらで行っても良い。

２００ 画像処理装置
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ ビデオカード
２０５ 記憶装置
２０６ ポインティングデバイス
２０７ キーボード
２０８ インターフェイス
２０９ システムバス
２１０ プリンタ
２１１ ＣＣＤカメラ
２１２ スキャナ
２１３ モニタ
２１４ ネットワーク
２１５ ネットワークインタフェイスカード

Claims (13)

1. 複数の記録素子が所定の解像度で配列された記録素子列を有する記録部を用いて記録媒体上に記録された検査パターンの読み取り結果に基づいて、補完記録するためのデータを生成する画像処理装置であって、
   前記所定の解像度以上の第１の解像度で検査パターンを読み取った第１の読取結果を取得可能で、且つ、前記所定の解像度よりも低い第２の解像度で検査パターンを読み取った第２の読取結果を取得可能な取得手段と、
   前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを連続する複数の記録素子からなる記録素子群毎に判断する判断手段と、
   前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を当該記録素子群以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成する生成手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の読取結果は、検査パターンではない実画像の記録の指示がないときに読み取られた結果であり、前記第２の読取結果は、検査パターンではない実画像の記録の指示があるときに読み取られた結果であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第２の読取結果は、所定数以上の実画像が記録されたと判定されたことによって記録が指示された検査パターンを読み取った結果であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１の読取結果は、メンテナンス動作時に検査パターンを読み取った結果であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記第１の解像度で読み取られた検査パターンと、前記第２の解像度で読み取られた検査パターンは異なるパターンであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記第１の解像度及び前記第２の解像度で読み取り可能な読取手段をさらに備え、前記取得手段は、前記読取手段が読み取った読取結果を取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記読取手段を制御する制御手段をさらに有し、
   前記制御手段は、記録ジョブを受信していない場合に前記第１の解像度で検査パターンを読み取り、記録ジョブを受信した場合に前記第２の解像度で検査パターンを読み取るように前記読取手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記第１の解像度は、前記所定の解像度と同じであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記記録部は複数の前記記録素子列を備え、
   前記生成手段は、前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、前記判断手段で判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を、前記複数の記録素子列のうち当該不良記録素子を含む前記記録素子列以外の記録素子列における当該不良記録素子に対応する位置に設けられた記録素子を用いて補完記録するためのデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、前記判断手段で判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を、前記複数の記録素子列のうち当該記録素子群を含む前記記録素子列以外の記録素子列における当該当該記録素子群に対応する位置に設けられた記録素子を用いて補完記録するためのデータを生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記生成手段は、前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、前記判断手段で判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を、当該不良記録素子が存在する前記記録素子列に含まれる当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するためのデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を、当該記録素子群が存在する前記記録素子列に含まれる当該記録素子群に含まれない記録素子を用いて補完するためのデータを生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記記録部は、前記記録媒体に対する複数回の相対走査で所定の記録領域への画像の記録を完成させ、
    前記生成手段は、前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、所定の走査において前記判断手段により判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を、前記所定の走査以外の他の走査において当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するためのデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、所定の走査において前記判断手段により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を、前記所定の走査以外の他の走査において当該記録素子群に含まれない記録素子を用いて補完記録するためのデータを生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 複数の記録素子が所定の解像度で配列された記録素子列を有する記録部を用いて記録媒体上に記録された検査パターンの読み取り結果に基づいて、補完記録するためのデータを生成する画像処理方法であって、
    前記所定の解像度以上の第１の解像度で検査パターンを読み取った第１の読取結果、もしくは、前記所定の解像度よりも低い第２の解像度で検査パターンを読み取った第２の読取結果を取得する取得工程と、
    前記取得工程において前記第１の読取結果が取得された場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断し、前記取得工程において前記第２の読取結果が取得された場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを連続する複数の記録素子からなる記録素子群毎に判断する判断工程と、
    前記取得工程において前記第１の読取結果が取得された場合、前記判断工程において判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成し、前記取得工程において前記第２の読取結果が取得された場合、前記判断工程により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を当該記録素子群以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成する生成工程と、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
13. 複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録部を用いて記録媒体上に記録された検査パターンの読み取り結果に基づいて、補完記録するためのデータを生成する画像処理装置であって、
    第１の解像度で検査パターンを読み取った第１の読取結果を取得可能で、且つ、前記第１の解像度よりも低い第２の解像度で検査パターンを読み取った第２の読取結果を取得可能な取得手段と、
    前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合は、前記複数の記録素子において不良記録素子が存在するかどうかを連続する複数の記録素子からなる記録素子群毎に判断する判断手段と、
    前記取得手段が前記第１の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を用いて記録すべき画像を当該不良記録素子以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成し、前記取得手段が前記第２の読取結果を取得した場合、前記判断手段により判断された前記不良記録素子を含む記録素子群を用いて記録すべき画像を当該記録素子群以外の記録素子を用いて補完記録するようにデータを生成する生成手段と、
    を備え、
    前記第１の解像度は、前記第１の読取結果において前記複数の記録素子に不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断可能な解像度であり、前記第２の解像度は、前記第２の読取結果において前記複数の記録素子に不良記録素子が存在するかどうかを記録素子毎に判断不可能な解像度であることを特徴とする画像処理装置。

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