(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成におけるずれ量を高精度に検出する。【解決手段】液体を吐出する記録ヘッド６を記録媒体Ｐに対して相対的に第１方向に移動させて、少なくとも２つの第１マーカＭ１を形成し、前記２つの第１マーカＭ１の形成位置のうち１つの形成位置に第２マーカＭ２を形成して、前記第１マーカＭ１のみからなる基準マーカＫｓと、前記第１マーカＭ１と前記第２マーカＭ２とが重層された測定マーカＫｍとを含むパターンを形成するパターン形成手段と、前記パターンを読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った情報から前記第１方向における前記基準マーカＫｓと前記測定マーカＫｍとの間隔を測定する間隔測定手段と、を有する液体吐出装置。【選択図】図９
2020055301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に第１方向に移動させて、少なくとも２つの第１マーカを形成し、前記２つの第１マーカの形成位置のうち１つの形成位置に第２マーカを形成して、前記第１マーカのみからなる基準マーカと、前記第１マーカと前記第２マーカとが重層された測定マーカとを含むパターンを形成するパターン形成手段と、
前記パターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段が読み取った情報から前記第１方向における前記基準マーカと前記測定マーカとの間隔を測定する間隔測定手段と、
を有する液体吐出装置。
【請求項２】
前記パターン形成手段は、前記第１方向に前記第１マーカを一定のピッチで複数形成し、前記第２マーカを、前記第１方向に前記ピッチの整数倍のピッチで、前記第１マーカの複数の形成位置の一部に形成する請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記第２マーカのピッチは、前記第１マーカのピッチの２倍であり、前記基準マーカを間に挟むように一対の前記測定マーカが形成される請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記一対の前記測定マーカのうちの一方を第１測定マーカ、他方を第２測定マーカとし、前記基準マーカと前記第１測定マーカの間隔と、前記基準マーカと前記第２測定マーカの間隔との比率を算出する比率算出手段をさらに有する請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルが前記第１方向に直交する第２方向に配列されたものであり、
前記第１マーカ及び前記第２マーカは、前記複数のノズルのうち、同一又は異なるノズルから吐出された液体により形成されたものである請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記記録媒体を前記記録ヘッドに対して相対的に前記第２方向に移動させる媒体移動手段をさらに有し、
前記パターン形成手段は、前記第１マーカを形成し、前記媒体移動手段によって前記記録媒体が所定の移動量だけ移動された後、前記第１マーカを形成したノズルとは異なるノズルで前記第２マーカを形成する請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記比率と、前記第１マーカの間隔と、前記移動量とを用いて前記記録ヘッドの傾斜角を算出する傾き算出手段をさらに有する請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記傾斜角に関する情報を出力する情報出力手段をさらに有する請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記傾斜角に基づいて前記記録ヘッドによる吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整手段をさらに有する請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記パターン形成手段は、前記記録ヘッドを前記第１方向の正側に移動させながら前記第１マーカを形成し、前記記録ヘッドを前記第１方向の負側に移動させながら前記第２マーカを形成するものであって、
前記比率と、前記第１マーカの間隔とを用いて、前記第１方向における前記第１マーカと前記第２マーカとの形成位置のずれ量を算出するずれ量算出手段をさらに有する請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記ずれ量に基づいて前記記録ヘッドによる吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整手段をさらに有する請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記パターン形成手段は、前記第１マーカ及び前記第２マーカを、前記第２方向に延びる線状に形成する請求項５ないし１１いずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記パターン形成手段は、前記パターンを取り囲むように基準枠を形成する請求項１ないし１２いずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記読取手段は、撮像手段を有する請求項１ないし１３いずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記間隔測定手段は、前記撮像手段が撮像する撮像画像の濃度分布における前記第１方向へのピーク間距離を測定することにより前記間隔を求める請求項１４に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
液体を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に第１方向に移動させて、少なくとも２つの第１マーカを形成し、前記２つの第１マーカの形成位置のうち１つの形成位置に第２マーカを形成して、前記第１マーカのみからなる基準マーカと、前記第１マーカと前記第２マーカとが重層された測定マーカとを含むパターンを形成するパターン形成ステップと、
前記パターンを読み取る読取ステップと、
前記読取ステップで読み取った情報から前記第１方向における前記基準マーカと前記測定マーカとの間隔を測定する間隔測定ステップと、
を有する液体吐出方法。
【請求項１７】
コンピュータを、
液体を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に第１方向に移動させて、少なくとも２つの第１マーカを形成し、前記２つの第１マーカの形成位置のうち１つの形成位置に第２マーカを形成して、前記第１マーカのみからなる基準マーカと、前記第１マーカと前記第２マーカとが重層された測定マーカとを含むパターンを形成するパターン形成部と、
前記パターンを読み取る読取部と、
前記読取部が読み取った情報から前記第１方向における前記基準マーカと前記測定マーカとの間隔を測定する間隔測定部と、
して機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の液体吐出装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復移動させながら記録ヘッドのノズルからインク（液体）を吐出し、搬送ローラを用いて記録媒体を副走査方向に搬送することを繰り返して画像を形成する。記録ヘッドの往路移動時と復路移動時とでは、記録媒体上の同じ位置にインクを付着させようとしてもずれが生じる場合がある。このような位置ずれは、インクの着弾位置ずれと呼ばれる。
【０００３】
インクの着弾位置ずれは、往復移動における移動方向の違いだけでなく、例えば、キャリッジに対する記録ヘッドの取り付け誤差などに起因して生じる場合もある。
【０００４】
そこで、記録媒体にテストパターンを形成し、キャリッジ等に設けた撮像手段によってテストパターンを撮像することにより、インクの着弾位置ずれを検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の装置では、記録媒体に第１マーカを形成し、記録媒体を所定量搬送した後、第１のマーカを形成したノズルとは異なるノズルで一対の第２マーカを形成する。そして、撮像画像における第１マーカ及び一対の第２マーカの位置をそれぞれ検出することにより、インクの着弾位置ずれを検出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、テストパターンは、第１マーカ及び一対の第２マーカを含んで構成されるが、各マーカは同等の形状及び濃度であり、第１マーカと第２マーカのいずれであるかは明確に識別することはできない。このため、特許文献１に記載の装置では、画像形成におけるずれ量を高精度に検出することができない場合があり得る。
【０００７】
開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、画像形成におけるずれ量を高精度に検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術は、液体を吐出する記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に第１方向に移動させて、少なくとも２つの第１マーカを形成し、前記２つの第１マーカの形成位置のうち１つの形成位置に第２マーカを形成して、前記第１マーカのみからなる基準マーカと、前記第１マーカと前記第２マーカとが重層された測定マーカとを含むパターンを形成するパターン形成手段と、前記パターンを読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った情報から前記第１方向における前記基準マーカと前記測定マーカとの間隔を測定する間隔測定手段と、を有する液体吐出装置である。
【発明の効果】
【０００９】
画像形成におけるずれ量を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】液体吐出装置の内部構成を示す上面図である。
【図３】キャリッジに搭載された撮像部の構成を示す図である。
【図４】液体吐出装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図５】画像処理部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図６】記録ヘッド制御部、駆動波形生成回路、記録ヘッドドライバの構成例を示すブロック図である。
【図７】着弾位置ずれ検出に関する機能構成を示すブロック図である。
【図８】第１マーカの形成動作を説明する図である。
【図９】第２マーカの形成動作を説明する図である。
【図１０】記録ヘッドに傾きが生じた場合に第１マーカが形成された状態を示す図である。
【図１１】記録ヘッドに傾きが生じた場合に第２マーカが形成された状態を示す図である。
【図１２】テストパターンの形成及び位置ずれ検出動作を説明するフローチャートである。
【図１３】着弾位置ずれ検出に関する機能構成の変形例を示すブロック図である。
【図１４】共通駆動波形信号のタイミング調整を説明する図である。
【図１５】第２実施形態に係る着弾位置ずれ検出に関する機能構成を示すブロック図である。
【図１６】第１マーカの形成動作を説明する図である。
【図１７】第２マーカの形成動作を説明する図である。
【図１８】テストパターンの形成及び位置ずれ検出動作を説明するフローチャートである。
【図１９】テストパターンと基準枠との一例を示す図である。
【図２０】基準枠に基づく判定処理を示すフローチャートである。
【図２１】キャリッジの動作をより詳細に説明する図の一例である。
【図２２】印字位置ずれセンサがテストパターンのエッジを検出するための構成を模式的に示す図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した液体吐出装置の一例として、記録媒体にインク（液体）を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタを例示する。
【００１２】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置ついて説明する。
【００１３】
＜液体吐出装置の概略構成＞
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１の概略構成を示す斜視図である。なお、図１では、液体吐出装置１の内部を透視して示している。図２は、液体吐出装置の内部構成を示す上面図である。
【００１４】
図１に示すように、液体吐出装置１を構成する各構成要素は、外装体２の内部に配置されている。外装体２にはカバー部材２ａが開閉可能に設けられている。
【００１５】
液体吐出装置１は、第１方向としての主走査方向（矢印Ａ方向）に往復移動するキャリッジ５を有する。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には、連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる機能を有する。
【００１６】
キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与えるとともに、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有する。
【００１７】
キャリッジ５は、主走査モータ８によりタイミングベルト１１が駆動されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の移動量や移動速度は、例えば、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ１３がエンコーダシート１４（いずれも図２参照）のマークを検知して出力するエンコーダ値に基づいて制御される。
【００１８】
図２に示すように、キャリッジ５には、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋが搭載されている。記録ヘッド６ｙは、イエロー（Ｙ）インクを吐出する。記録ヘッド６ｍは、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する。記録ヘッド６ｃは、シアン（Ｃ）インクを吐出する。記録ヘッド６ｋは、ブラック（Ｂ）インクを吐出する。以下、これらの記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称して記録ヘッド６という。
【００１９】
記録ヘッド６には、複数のノズル６ａ（図８参照）が副走査方向に配列されたノズル面（吐出面）が形成されている。記録ヘッド６は、ノズル面が、記録媒体としての記録紙Ｐに対向するように、キャリッジ５により支持されている。
【００２０】
また、液体吐出装置１には、カートリッジ７（図１参照）が設けられている。カートリッジ７は、記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体である。カートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、液体吐出装置１内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６とは、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクを供給するためのパイプで連結されている。
【００２１】
記録ヘッド６の吐出面と対向する位置には、プラテン１６が設けられている。プラテン１６は、記録ヘッド６から記録紙Ｐ上にインクを吐出する際に、記録紙Ｐを支持するためのものである。プラテン１６には、厚み方向に貫通する貫通孔が多数設けられ、個々の貫通孔を取り囲むようにリブ状の突起が形成されている。プラテン１６の記録紙Ｐを支持する面とは反対側に吸引ファンが設けられている。この吸引ファンにより、プラテン１６上からの記録紙Ｐの脱落を抑制することを可能とする。記録紙Ｐは、後述の副走査モータ１４１（図４参照）によって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン１６上を、第２方向としての副走査方向（矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される。第２方向は、第１方向に直交する。
【００２２】
液体吐出装置１は、記録紙Ｐを副走査方向に間欠的に搬送し、記録紙Ｐの搬送が停止している間に、キャリッジ５を主走査方向に往復移動させる。この往復移動時に、画像データに応じて記録ヘッド６のノズル６ａを選択的に駆動し、プラテン１６上の記録紙Ｐ上にインクを吐出することで、記録紙Ｐ上に画像を形成する。
【００２３】
また、液体吐出装置１は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１５を備える。維持機構１５は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。
【００２４】
＜撮像部の構成＞
図３は、キャリッジ５に搭載された撮像部２０の構成を示す図である。撮像部２０は、記録紙Ｐ上に形成されるテストパターンＴＰを撮像するためにキャリッジ５に搭載されている。
【００２５】
撮像部２０は、二次元センサ２１と、結像レンズ２２とを有する。二次元センサ２１は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子（撮像手段）である。結像レンズ２２は、記録紙Ｐ上に形成されたテストパターンＴＰの光学像を、二次元センサ２１の受光面に結像する。撮像部２０は、記録紙Ｐから結像レンズ２２を介して入射した光学像を、二次元センサ２１により電気信号に変換し、テストパターンＴＰの撮像画像として出力する。
【００２６】
撮像部２０は、例えば、プラテン１６上にセットされた記録紙Ｐの表面に対して結像レンズ２２の光軸が垂直となる状態で、キャリッジ５の側面部などに取り付けられる。なお、撮像部２０は、記録紙Ｐ上に形成されたテストパターンＴＰを撮像可能に配置されていればよく、キャリッジ５に搭載されていなくてもよい。
【００２７】
また、撮像部２０には、二次元センサ２１の制御や二次元センサ２１により撮像された撮像画像に対する処理を行う二次元センサ用ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３（図４参照）が設けられている。
【００２８】
＜液体吐出装置のハードウェア構成例＞
図４は、液体吐出装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。液体吐出装置１は、メイン制御基板１００と、ヘッド中継基板２００と、画像処理基板３００とを備える。
【００２９】
メイン制御基板１００には、ＣＰＵ１０１、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０４、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）１０５、モータドライバ１０６、駆動波形生成回路１０７などが実装されている。
【００３０】
ＣＰＵ１０１は、液体吐出装置１の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０４に格納された各種の制御プログラムを実行し、液体吐出装置１における各種動作を制御するための制御指令を出力する。この際ＣＰＵ１０１は、ＦＰＧＡ１０２と通信しながら、ＦＰＧＡ１０２と協働して液体吐出装置１における各種の動作制御を行う。
【００３１】
特に、ＣＰＵ１０１は、液体吐出装置１では、テストパターンＴＰを形成する機能、テストパターンＴＰに含まれるマーカ間の間隔の測定値に基づいて画像形成におけるずれ量に関する情報を求める機能、この情報を出力する機能などを実現する。なお、これらの機能の詳細については後述する。
【００３２】
ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行う機能を有する。メモリ制御部１１２は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０４にアクセスする機能を有する。Ｉ２Ｃ制御部１１３は、ＮＶＲＡＭ１０５と通信を行う機能を有する。
【００３３】
センサ処理部１１４は、各種センサ１３０のセンサ信号の処理を行う。各種センサ１３０は、液体吐出装置１における各種の状態を検知するセンサの総称である。各種センサ１３０には、上述したエンコーダセンサ１３のほか、記録紙Ｐの通過を検知する用紙センサ、カバー部材２ａの開放を検知するカバーセンサ、環境温度や湿度を検知する温湿度センサ、記録紙Ｐを固定するレバーの動作状態を検知する用紙固定レバー用センサ、カートリッジ７のインク残量を検知する残量検知センサなどが含まれる。なお、温湿度センサなどから出力されるアナログのセンサ信号は、例えばメイン制御基板１００などに実装されるＡＤコンバータによりデジタル信号に変換されてＦＰＧＡ１０２に入力される。
【００３４】
モータ制御部１１５は、各種モータ１４０の制御を行う。各種モータ１４０は、液体吐出装置１が有するモータの総称である。各種モータ１４０には、キャリッジ５を動作させるための主走査モータ８、記録紙Ｐを副走査方向に搬送するための副走査モータ１４１、記録紙Ｐを給紙するための給紙モータ、維持機構１５を動作させるための維持モータなどが含まれる。
【００３５】
ここで、主走査モータ８の動作制御を例に挙げて、ＣＰＵ１０１とＦＰＧＡ１０２のモータ制御部１１５との連携による制御の具体例を説明する。まず、ＣＰＵ１０１がモータ制御部１１５に対して、主走査モータ８の動作開始指示とともに、キャリッジ５の移動速度及び移動距離を通知する。この指示を受けたモータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１から通知された移動速度及び移動指示の情報をもとに駆動プロファイルを生成し、センサ処理部１１４から供給されるエンコーダ値（エンコーダセンサ１３のセンサ信号を処理して得られた値）との比較を行いながら、ＰＷＭ指令値を算出してモータドライバ１０６に出力する。モータ制御部１１５は、所定の動作を終了するとＣＰＵ１０１に対して動作終了を通知する。
【００３６】
なお、ここではモータ制御部１１５が駆動プロファイルを生成する例を説明したが、ＣＰＵ１０１が駆動プロファイルを生成してモータ制御部１１５に指示する構成であってもよい。ＣＰＵ１０１は、印字枚数のカウントや主走査モータ８のスキャン数のカウントなども行っている。
【００３７】
記録ヘッド制御部１１６は、ＲＯＭ１０４に格納されたヘッド駆動データ、吐出同期信号ＬＩＮＥ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１０７に渡して、駆動波形生成回路１０７に共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成させる。駆動波形生成回路１０７が生成した共通駆動波形信号Ｖｃｏｍは、ヘッド中継基板２００に実装された後述の記録ヘッドドライバ２１０に入力される。
【００３８】
二次元センサ用ＣＰＵ２３は、ＣＰＵ１０１又はＦＰＧＡ１０２からの動作指示に基づき、二次元センサ２１の制御や、二次元センサ２１により撮像された撮像画像に対する処理を行う。具体的には、二次元センサ用ＣＰＵ２３は、撮像部２０に各種設定信号を送ることにより、二次元センサ２１の各種動作条件の設定を行う。また、二次元センサ用ＣＰＵ２３は、テストパターンＴＰを撮像した撮像画像からテストパターンＴＰに含まれるマーカ間の間隔を測定する機能や、間隔の比率を算出する機能などを実現する。これらの機能の詳細については後述する。
【００３９】
＜画像処理部のハードウェア構成例＞
図５は、画像処理基板３００に実装された画像処理部３１０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００４０】
画像処理部３１０は、受付けた画像データについて、階調処理、画像変換処理などを行い、記録ヘッド制御部１１６で処理可能な形式の画像データに変換する。そして、画像処理部３１０は、変換後の画像データを、記録ヘッド制御部１１６へ出力する。
【００４１】
詳細には、画像処理部３１０は、インターフェイス４１と、階調処理部４２と、画像変換部４３と、画像処理部ＲＡＭ４４とを有する。
【００４２】
インターフェイス４１は、画像データの入力部であり、ＣＰＵ１０１及びＦＰＧＡ１０２との通信インターフェイスである。階調処理部４２は、受付けた多値の画像データに階調処理を行い、小値の画像データへ変換する。小値の画像データは、記録ヘッド６が吐出するインクの液滴の種類（大滴、中滴、小滴）に等しい階調数の画像データである。そして、階調処理部４２は、変換した画像データを、画像処理部ＲＡＭ４４上に１バンド分以上保持する。
【００４３】
１バンド分の画像データとは、記録ヘッド６が１度の主走査方向の走査で記録可能な最大の副走査方向の幅に相当する画像データを指す。
【００４４】
画像変換部４３は、画像処理部ＲＡＭ４４上の１バンド分の画像データについて、主走査方向への１度の走査（１スキャン）で出力する画像単位で、画像データを変換する。この変換は、インターフェイス４１を介してＣＰＵ１０１から受付けた、印字順序、及び印字幅（１スキャンあたりの画像記録の副走査幅）の情報に従い、記録ヘッド６の構成に合わせて変換する。
【００４５】
印字順序、印字幅は記録紙Ｐに対して１回の主走査で画像を形成する１パス印字でもよく、記録紙Ｐの同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査で画像を形成するマルチパス印字を用いてもよい。また、主走査方向にヘッドを並べて、同一領域を異なるノズル６ａで打ち分けてもよい。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。
【００４６】
印字幅とは、記録ヘッド６の１度の主走査方向への走査（１スキャン）で記録する画像の、副走査方向の幅を示す。印字幅は、ＣＰＵ１０１が設定する。
【００４７】
画像変換部４３は、変換した画像データＳＤ'を、インターフェイス４１を介して記録ヘッド制御部１１６へ出力する。
【００４８】
画像処理部３１０の機能は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェア機能として実行されてもよいし、画像処理部３１０内部の記憶装置に記憶された画像処理プログラムによって実施されるものであってもよい。また、画像処理部３１０の機能は液体吐出装置の内部ではなく、コンピュータにインストールされたソフトウェアで行ってもよい。
【００４９】
＜記録ヘッドドライバ等の構成例＞
図６は、記録ヘッド制御部１１６、駆動波形生成回路１０７、記録ヘッドドライバ２１０の構成例を示すブロック図である。
【００５０】
記録ヘッド制御部１１６は、吐出のタイミングのトリガーとなるトリガー信号Ｔｒｉｇを受信すると、駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを、駆動波形生成回路１０７へ出力する。また、記録ヘッド制御部１１６は、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを、駆動波形生成回路へ出力する。駆動波形生成回路１０７は、吐出同期信号ＬＩＮＥと吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥとに基づいたタイミングで共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成する。
【００５１】
さらに、記録ヘッド制御部１１６は、上述の画像処理部３１０から画像処理後の画像データＳＤ'を受け取り、この画像データＳＤ'をもとに、記録ヘッド６の各ノズル６ａから吐出させる液滴の大きさに応じて共通駆動波形信号Ｖｃｏｍの所定波形を選択するためのマスク制御信号ＭＮを生成する。マスク制御信号ＭＮは、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに同期したタイミングの信号である。そして、記録ヘッド制御部１１６は、画像データＳＤ'と、同期クロック信号ＳＣＫと、画像データのラッチを命令するラッチ信号ＬＴと、生成したマスク制御信号ＭＮとを、記録ヘッドドライバ２１０に転送する。
【００５２】
記録ヘッドドライバ２１０は、シフトレジスタ２１１と、ラッチ回路２１２と、階調デコーダ２１３と、レベルシフタ２１４と、アナログスイッチ２１５とを有する。
【００５３】
シフトレジスタ２１１は、記録ヘッド制御部１１６から転送される画像データＳＤ'および同期クロック信号ＳＣＫを入力する。ラッチ回路２１２は、シフトレジスタ２１１の各レジスト値を、記録ヘッド制御部１１６から転送されるラッチ信号ＬＴによってラッチする。
【００５４】
階調デコーダ２１３は、ラッチ回路２１２でラッチした値（画像データＳＤ'）と、マスク制御信号ＭＮとをデコードして、結果を出力する。レベルシフタ２１４は、階調デコーダ２１３のロジックレベル電圧信号を、アナログスイッチ２１５が動作可能なレベルへとレベル変換する。
【００５５】
アナログスイッチ２１５は、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力でオン／オフするスイッチである。このアナログスイッチ２１５は、記録ヘッド６のノズル６ａごとに設けられ、各ノズル６ａに対応して設けられた圧電素子の個別電極に接続されている。また、アナログスイッチ２１５には、駆動波形生成回路１０７からの共通駆動波形信号Ｖｃｏｍが入力されている。また、上述したようにマスク制御信号ＭＮのタイミングが共通駆動波形信号Ｖｃｏｍのタイミングと同期している。
【００５６】
したがって、レベルシフタ２１４を介して与えられる階調デコーダ２１３の出力に応じて、適切なタイミングでアナログスイッチ２１５のオン／オフが切り替えられる。これにより、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを構成する駆動波形の中から各ノズル６ａに対応する圧電素子に印加される波形が選択される。その結果、ノズル６ａから吐出される液滴の大きさが制御される。
【００５７】
＜着弾位置ずれ検出に関する機能構成＞
次に、液体吐出装置１のＣＰＵ１０１及び二次元センサ用ＣＰＵ２３により実現される着弾位置ずれ検出に関する機能について説明する。
【００５８】
図７は、着弾位置ずれ検出に関する機能構成を示すブロック図である。本実施形態では、キャリッジ５に対する記録ヘッド６の取り付け誤差などに起因して生じる記録ヘッド６の傾きを、インクの着弾位置に基づいて検出可能とする。
【００５９】
ＣＰＵ１０１は、例えば、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０４に格
納された制御プログラムを実行することにより、パターン形成部４００、搬送制御部４０１、傾き算出部４０２、情報出力部４０３などの機能を実現する。
【００６０】
また、二次元センサ用ＣＰＵ２３は、例えばＲＡＭを作業領域として利用して、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実現することにより、間隔測定部４０４、比率算出部４０５などの機能を実現する。なお、間隔測定部４０４及び比率算出部４０５は、ＣＰＵ１０１内に実現されてもよい。
【００６１】
搬送制御部４０１は、記録紙Ｐを副走査方向に搬送するための副走査モータ１４１を、上述のモータ制御部１１５及びモータドライバ１０６を介して制御する。例えば、搬送制御部４０１は、エンコーダセンサ１３から出力されるエンコーダ値に基づいて搬送ローラの回転速度や回転方向などを決定し、当該回転速度や回転方向を示す制御指令を、モータ制御部１１５送出することで、媒体移動手段としての搬送部１５０による記録紙Ｐの搬送を制御する。搬送部１５０には、上述の副走査モータ１４１や搬送ローラが含まれる。
【００６２】
パターン形成部４００は、上述のＲＯＭ１０４などに予め格納されたパターンデータを読み込み、このパターンデータに応じた画像形成動作を記録ヘッド６及び搬送部１５０に連携して行わせることにより、記録紙Ｐ上にテストパターンＴＰを形成する。記録紙Ｐ上に形成されたテストパターンＴＰは、二次元センサ２１により撮像される。パターン形成部４００は、ＣＰＵ１０１に限られず、液体吐出装置１に接続される外部ＰＣ（Personal Computer）に実現された機能部であってもよい。
【００６３】
本実施形態のテストパターンＴＰは、少なくとも１つの基準マーカと１つの測定マーカとを含む。テストパターンＴＰの詳細は後述する。
【００６４】
間隔測定部４０４は、二次元センサ２１により撮像されたテストパターンＴＰの撮像画像に基づき、主走査方向における基準マーカと測定マーカとの間隔を測定する。具体的には、基準マーカを間に挟むように形成された一対の測定マーカのうちの一方を第１測定マーカ、他方を第２測定マーカとした場合に、基準マーカと第１測定マーカとの間隔ｂと、基準マーカと第２測定マーカとの間隔ｃとをそれぞれ測定する。各測定値は、例えば、撮像画像のピクセルを単位とした値である。
【００６５】
比率算出部４０５は、間隔測定部４０４により測定された間隔ｂと間隔ｃとの比率ｒを算出し、算出した比率ｒを、傾き算出部４０２へ送出する。
【００６６】
傾き算出部４０２は、パターン形成部４００から得られる基準マーカと測定マーカとの間隔の理想値ａと、テストパターンＴＰの形成時における記録紙Ｐの副走査方向への搬送距離（移動量）Ｄｔと、比率算出部４０５から取得した比率ｒとに基づき、記録ヘッド６の傾斜角θを算出する。傾き算出部４０２は、算出した傾斜角θを情報出力部４０３へ出力する。
【００６７】
情報出力部４０３は、傾斜角θを表す情報Ｉｎｆを、液体吐出装置１のパネル表示部や、液体吐出装置１に外部接続されるＰＣ等へ送出する。
【００６８】
＜テストパターンの形成及び位置ずれ検出動作＞
次に、図８から図１２を参照して、テストパターンＴＰの形成及び位置ずれ検出動作について説明する。テストパターンＴＰに含まれる基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍは、第１ノズル群により形成される第１マーカＭ１と、第２ノズル群により形成される第２マーカＭ２とで構成される。第１マーカＭ１及び第２マーカＭ２は、それぞれ副走査方向に延びる線状に形成される。
【００６９】
図８は、第１マーカＭ１の形成動作を説明する図である。図９は、第２マーカＭ２の形成動作を説明する図である。図８及び図９に示すように、記録ヘッド６には、複数のノズル６ａが副走査方向に配列されている。ここで、複数のノズル６ａにより構成されるノズル列の副走査方向への全長をＬｎとする。
【００７０】
なお、上述のように、複数色の記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋがキャリッジ５に搭載されている場合には、複数のノズル列が主走査方向に並んで配列されるが、ここでは簡略化のため１つのノズル列のみを示している。テストパターンＴＰは、例えば、Ｂインクを吐出する記録ヘッド６ｋのノズル列により形成する。テストパターンＴＰを形成するインクの色はブラックに限られず、他の色であってもよい。記録紙Ｐの色とのコントラストが最も高い色のインクを用いることが好ましい。
【００７１】
本実施形態では、１つのノズル列を構成する複数のノズル６ａから選択される第１ノズル群Ｇ１を用いて第１マーカＭ１を形成し、第２ノズル群Ｇ２を用いて第２マーカＭ２を形成する。
【００７２】
第１ノズル群Ｇ１は、副走査方向に関して後端側に位置するノズル列である。第２ノズル群Ｇ２は、副走査方向に関して先端側に位置するノズル列である。また、本実施形態では、第１ノズル群Ｇ１及び第２ノズル群Ｇ２に含まれるノズル６ａの数は同数とし、副走査方向への長さを共にＬｐとする。なお、第１ノズル群Ｇ１及び第２ノズル群Ｇ２は、それぞれ端部に位置していなくてもよい。また、第１ノズル群Ｇ１と第２ノズル群Ｇ２とは、一部のノズル６ａを共通して含んでいてもよい。
【００７３】
まず、図８に示すように、パターン形成部４００は、記録ヘッド６を所定の開始位置から主走査方向正側（往路方向）に移動させながら、記録ヘッド６の第１ノズル群Ｇ１から記録紙Ｐ上にインクを吐出させることで、第１マーカＭ１を形成する（図１２のステップＳ１０）。本実施形態では、パターン形成部４００は、第１マーカＭ１を、主走査方向に一定のピッチで形成する。インクの着弾位置ずれが生じていない理想状態では、第１マーカＭ１は、副走査方向に長さがＬｐで配列され、主走査方向における間隔が理想値ａとなる。
【００７４】
パターン形成部４００は、第１マーカＭ１の形成後、記録ヘッド６を、吐出動作を行わずに主走査方向負側（復路方向）に移動させて開始位置に戻す。
【００７５】
次に、図９に示すように、搬送制御部４０１は、記録紙Ｐを副走査方向に所定の搬送距離Ｄｔだけ搬送する（ステップＳ１１）。本実施形態では、搬送距離Ｄｔは、複数のノズル６ａの全長Ｌｎから第１ノズル群Ｇ１及び第２ノズル群Ｇ２の長さＬｐを引いた値、すなわち、Ｄｔ＝Ｌｎ−Ｌｐとする。
【００７６】
そして、パターン形成部４００は、記録ヘッド６を開始位置から主走査方向正側に移動させながら、記録ヘッド６の第２ノズル群Ｇ２から記録紙Ｐ上にインクを吐出させることで、第２マーカＭ２を形成する（ステップＳ１２）。このとき、パターン形成部４００は、第２マーカＭ２を、第１マーカＭ１の複数の形成位置から、所定の間引き率（例えば２）で一部を間引いた形成位置に形成する。本実施形態では、パターン形成部４００は、第１マーカＭ１の２倍のピッチで、第１マーカＭ１の一部に重層するように第２マーカＭ２を形成する。インクの着弾位置ずれが生じていない理想状態では、第２マーカＭ２は、第１マーカＭ１上にほぼ完全に一致するように形成される。
【００７７】
この結果、記録紙Ｐには、第１マーカＭ１のみからなる基準マーカＫｓと、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とが重層されてなる測定マーカＫｍとを含むテストパターンＴＰが形成される。
【００７８】
基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとは、主走査方向に交互に配列される。すなわち、基準マーカＫｓを間に挟むように一対の測定マーカＫｍが形成される。
【００７９】
このテストパターンＴＰは、二次元センサ２１により撮像され、撮像画像が二次元センサ用ＣＰＵ２３に入力される（ステップＳ１３）。図９に示すグラフは、主走査方向における撮像画像の濃度分布を示している。測定マーカＫｍは、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とが重層されているので、単独線である基準マーカＫｓよりも濃度が高い。
【００８０】
間隔測定部４０４は、撮像画像に基づき、基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとの間隔を測定する（ステップＳ１４）。間隔測定部４０４は、撮像画像の濃度に基づき、高濃度の線を測定マーカＫｍ、低濃度の線を基準マーカＫｓとして特定することができる。また、間隔測定部４０４は、撮像画像の濃度分布における主走査方向へのピーク間距離を間隔として測定する。
【００８１】
具体的には、間隔測定部４０４は、１つの基準マーカＫｓを選択し、当該基準マーカＫｓの主走査方向負側に位置する測定マーカＫｍを第１測定マーカとし、当該基準マーカＫｓと第１測定マーカとの間隔ｂを測定する。また、間隔測定部４０４は、当該基準マーカＫｓの主走査方向正側に位置する測定マーカＫｍを第２測定マーカとし、当該基準マーカＫｓと第２測定マーカとの間隔ｃを測定する。間隔測定部４０４は、測定した間隔ｂ，ｃの各測定値を比率算出部４０５へ出力する。
【００８２】
なお、間隔測定部４０４は、選択する基準マーカＫｓを変更し、各基準マーカＫｓに基づいて間隔ｂ，ｃを測定して、間隔ｂ，ｃの平均値を測定値として出力することが好ましい。また、間隔測定部４０４は、副走査方向に関して異なる複数の位置で間隔ｂ，ｃを測定し、それぞれ平均化したものを測定値とすることが好ましい。
【００８３】
図８及び図９は、記録ヘッド６の傾き等によるインクの着弾位置ずれが生じていない理想状態を示しているので、間隔ｂ，ｃはそれぞれ理想値ａとなる。
【００８４】
図１０は、記録ヘッド６に傾きが生じた場合に第１マーカＭ１が形成された状態を示す図である。図１１は、記録ヘッド６に傾きが生じた場合に第２マーカＭ２が形成された状態を示す図である。
【００８５】
記録ヘッド６が記録紙Ｐの表面と平行な面内で回転する方向に傾斜し、副走査方向に対する傾斜角がθであるとする。この場合、第１マーカＭ１及び第２マーカＭ２のパターン（ドット列）は、同様に、副走査方向に対する傾斜角がθとなる。
【００８６】
また、図１１に示すように、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とは、異なるノズル群で形成されるので、記録ヘッド６に傾きが生じた場合には、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２との形成位置が主走査方向にずれる。したがって、この場合、測定マーカＫｍは、一部が重なった状態の第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とで形成され、濃度分布は主走査方向に広がる。
【００８７】
図１１に示すδは、主走査方向に関する第１マーカＭ１と第２マーカＭ２との形成位置のずれ量を表している。主走査方向に関する測定マーカＫｍの濃度のピーク位置は、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２との中間位置に生じる。したがって、間隔ｂ，ｃは、それぞれ下式（１）及び（２）で表される。
【００８８】
ｂ＝ａ−δ／２    ・・・（１）
ｃ＝ａ＋δ／２    ・・・（２）
ここで、間隔ｂを間隔ｃで割った値を比率ｒ、すなわちｒ＝ｂ／ｃと定義すると、ずれ量δは、上式（１）及び（２）に基づき、下式（３）で表される。
【００８９】
δ＝２ａ（１−ｒ）／（１＋ｒ）    ・・・（３）
そして、このずれ量δを用いて、傾斜角θは、下式（４）で表される。
【００９０】
θ＝ｔａｎ−１（δ／Ｄｔ）    ・・・（４）
比率算出部４０５は、間隔測定部４０４により測定された間隔ｂ，ｃの測定値に基づき、比率ｒを算出する（ステップＳ１５）。
【００９１】
傾き算出部４０２は、比率算出部４０５により算出された比率ｒと、パターン形成部４００から得られる上記間隔の理想値ａと、搬送制御部４０１から得られる搬送距離Ｄｔとを用い、上式（３）及び（４）に基づいて、傾斜角θを算出する（ステップＳ１６）。
【００９２】
情報出力部４０３は、傾斜角θに関する情報Ｉｎｆとして、傾斜角θの値や、傾斜角θを表す図表等を、パネル表示部や外部ＰＣの表示部に出力して表示させる（ステップＳ１７）。また、情報出力部４０３は、傾斜角θが閾値を超えた場合に、当該表示部等に、エラー表示等を行わせてもよい。
【００９３】
ユーザは、表示部等に示された傾斜角θを表す情報Ｉｎｆを参照することにより、記録ヘッド６の傾きがなくなるように、キャリッジ５に対する記録ヘッド６の取り付け位置を調整することができる。
【００９４】
以上、本実施形態のテストパターンの形成及び位置ずれ検出動作によれば、キャリッジに対する記録ヘッドの傾きに起因する画像形成におけるずれ量を高精度に検出することができる。
【００９５】
＜記録ヘッドの調整に関する変形例＞
上記実施形態では、ユーザが手動で記録ヘッド６の取り付け位置を調整する構成となっているが、記録ヘッド６の位置を電動で調整可能とする調整機構を設け、傾斜角θに基づいて調整機構が自動的に記録ヘッド６の取り付け位置を調整するよう構成してもよい。
【００９６】
また、記録ヘッド６の位置を変更することなく、ノズル６ａの吐出タイミングを調整することにより、インクの着弾位置ずれを抑制してもよい。
【００９７】
図１３は、着弾位置ずれ検出に関する機能構成の変形例を示すブロック図である。図１３では、情報出力部４０３に代えて、吐出タイミング調整部４１０がＣＰＵ１０１に実現されている。吐出タイミング調整部４１０は、傾き算出部４０２により算出された傾斜角θに基づき、記録紙Ｐ上に形成される基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとの傾斜角θがそれぞれ０に近づくように、記録ヘッド６に含まれる各ノズル６ａの吐出タイミングを変更する。具体的には、吐出タイミング調整部４１０は、傾斜角θに基づき、上述の吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を変更するように、記録ヘッド制御部１１６に指示を与えることにより、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍのタイミング調整を行う。
【００９８】
図１４は、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍのタイミング調整を説明する図である。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合は、共通駆動波形は、基準信号であるＬＩＮＥ信号からデフォルト値分、遅れたタイミングとなる。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合の遅延のタイミングを、図１４（ａ）に示す基準のタイミングとする。
【００９９】
例えば、図１４（ａ）に示すように遅延量のデフォルト値を７とすると、図１４（ｂ）のように吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を７より大きく（例えば、８〜１３）しておくことで、吐出タイミングを遅くする。
【０１００】
反対に、図１４（ｃ）に示すように、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を７未満（例えば、１〜６）にしておくことで、吐出タイミングを早くする。これにより、１ドット以下の微小な吐出タイミング調整が可能となる。
【０１０１】
＜第１実施形態のその他の変形例＞
上記実施形態では、テストパターンＴＰを撮像する撮像手段として二次元センサ２１を用いているが、主走査方向における基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとの間隔を測定できればよいため、主走査方向に光電変換素子（例えばフォトダイオード）が配列された一次元センサであってもよい。
【０１０２】
また、撮像手段として、発光素子と受光素子とを含んで構成される反射型フォトセンサを用い、テストパターンＴＰに対して反射型フォトセンサを走査することにより、上述の撮像画像を取得してもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、第１マーカＭ１を形成した後、搬送部１５０により記録紙Ｐを副走査方向に搬送しているが、記録紙Ｐに代えて、記録ヘッド６を副走査方向に移動させるように構成してもよい。すなわち、複数のノズル６ａから第１マーカＭ１の形成に使用する第１ノズル群Ｇ１と、第２マーカＭ２の形成に使用する第２ノズル群Ｇ２とを切り替えるために、記録ヘッド６と記録紙Ｐとが副走査方向に相対的に移動することが可能であればよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、主走査方向における第２マーカＭ２の配列ピッチを、第１マーカＭ１の配列ピッチの２倍としているが、この倍率は２に限られず、整数倍であればよい。さらに、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とは、主走査方向に一定のピッチ（等間隔）でなくてもよく、既知のパターンで形成されればよい。
【０１０５】
さらに、上記実施形態では、第１マーカＭ１及び第２マーカＭ２をそれぞれ線状に形成しているが、必ずしも線状でなくてもよく、離散したドット状や、１つのドットであってもよい。
【０１０６】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出装置ついて説明する。
【０１０７】
第２実施形態に係る液体吐出装置は、記録ヘッド６の傾きを検出する上述の検出動作に代えて、記録ヘッド６の往路移動時と復路移動時とにおけるインクの着弾位置ずれ検出動作を実行可能とする。
【０１０８】
第２実施形態に係る液体吐出装置の構成は、基本的に第１実施形態に係る液体吐出装置１の構成と同様であるので、説明は省略する。
【０１０９】
図１５は、第２実施形態に係る着弾位置ずれ検出に関する機能構成を示すブロック図である。本実施形態の機能構成は、傾き算出部４０２に代えて、ずれ量算出部４２０が実現されていること以外は、図１３に示す機能構成と同様である。
【０１１０】
次に、図１６から図１８を参照して、本実施形態におけるテストパターンＴＰの形成及び位置ずれ検出動作について説明する。
【０１１１】
図１６は、第１マーカＭ１の形成動作を説明する図である。図１７は、第２マーカＭ２の形成動作を説明する図である。図１８は、テストパターンＴＰの形成及び位置ずれ検出動作を説明するフローチャートである。
【０１１２】
本実施形態では、記録ヘッド６の１つのノズル列を構成する複数のノズル６ａによりテストパターンＴＰを形成する。なお、１つのノズル列のうちの一部のノズル６ａによりテストパターンＴＰを形成してもよい。また、第１実施形態と同様に、テストパターンＴＰを形成するインクの色はブラックに限定されない。
【０１１３】
まず、図１６に示すように、パターン形成部４００は、記録ヘッド６を所定の開始位置から主走査方向正側（往路方向）に移動させながら、複数のノズル６ａから記録紙Ｐ上にインクを吐出させることで、第１マーカＭ１を形成する（図１８のステップＳ２０）。本実施形態では、パターン形成部４００は、第１マーカＭ１を、主走査方向に一定のピッチで形成する。インクの着弾位置ずれが生じていない理想状態では、第１マーカＭ１は、主走査方向における間隔が理想値ａとなる。
【０１１４】
次に、本実施形態では、第１マーカＭ１を形成後に記録紙Ｐの搬送を行わず、図１７に示すように、記録ヘッド６を主走査方向負側（復路方向）に移動させながら、複数のノズル６ａから記録紙Ｐ上にインクを吐出させることで、第２マーカＭ２を形成する（ステップＳ２１）。このとき、パターン形成部４００は、第２マーカＭ２を、第１マーカＭ１の複数の形成位置から、所定の間引き率（例えば２）で一部を間引いた形成位置に形成する。本実施形態では、パターン形成部４００は、第１マーカＭ１の２倍のピッチで、第１マーカＭ１の一部に重層するように第２マーカＭ２を形成する。インクの着弾位置ずれが生じていない理想状態では、第２マーカＭ２は、第１マーカＭ１上にほぼ完全に一致するように形成される。
【０１１５】
第１実施形態と同様に、記録紙Ｐには、第１マーカＭ１からなる基準マーカＫｓと、第１マーカＭ１と第２マーカＭ２とが重層されてなる測定マーカＫｍとを含むテストパターンＴＰが形成される。
【０１１６】
図１７は、往路移動時と復路移動時とでインクの着弾位置に位置ずれが生じ、主走査方向における位置ずれ量がδである場合を示している。
【０１１７】
このテストパターンＴＰは、二次元センサ２１により撮像され、撮像画像が二次元センサ用ＣＰＵ２３に入力される（ステップＳ２２）。
【０１１８】
間隔測定部４０４は、撮像画像に基づき、第１実施形態と同様の処理を実行することにより、基準マーカＫｓと第１測定マーカとの間隔ｂと、基準マーカＫｓと第２測定マーカとの間隔ｃとを測定する（ステップＳ２３）。
【０１１９】
間隔測定部４０４により測定された間隔ｂ，ｃの測定値に基づき、比率ｒ（＝ｂ／ｃ）を算出する（ステップＳ２４）。
【０１２０】
ずれ量算出部４２０は、比率算出部４０５により算出された比率ｒと、パターン形成部４００から得られる上記間隔の理想値ａとを用い、上述の式（３）に基づいて、ずれ量δを算出する（ステップＳ２５）。
【０１２１】
吐出タイミング調整部４１０は、ずれ量算出部４２０により算出されたずれ量δに基づき、ずれ量δが０に近づくように、記録ヘッド６に含まれる各ノズル６ａの吐出タイミングを変更する。吐出タイミング調整部４１０によるタイミング調整の方法は、第１実施形態と同様である。
【０１２２】
以上、本実施形態のテストパターンＴＰの形成及び位置ずれ検出動作によれば、記録ヘッドの往復移動動作に起因する画像形成におけるずれ量を高精度に検出することができる。
【０１２３】
＜第２実施形態の変形例＞
第２実施形態についても、撮像手段の変形、第１マーカの配列ピッチに対する第２マーカの配列ピッチ等、第１実施形態と同様の変形が可能である。
【０１２４】
また、液体吐出装置を、第１実施形態と第２実施形態とにおけるテストパターンＴＰの形成及び位置ずれ検出動作の両方を実行可能に構成してもよい。
【０１２５】
＜基準枠に関する変形例＞
次に、第１実施形態及び第２実施形態の変形例として、テストパターンＴＰを取り囲むように基準枠Ｆを形成する例について説明する。
【０１２６】
図１９は、テストパターンＴＰと基準枠Ｆとの一例を示す図である。基準枠Ｆは、パターン形成部４００の処理により記録紙Ｐ上に形成される。基準枠Ｆは、例えば、テストパターンＴＰより太い線で形成される。テストパターンＴＰ及び基準枠Ｆは、二次元センサ２１により撮像される。
【０１２７】
基準枠Ｆは、間隔測定部４０４が撮像画像に基づいて基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとの間隔を測定する際に用いられる。具体的には、間隔測定部４０４は、図２０に示す基準枠Ｆに基づく判定処理を行う。まず、間隔測定部４０４は、二次元センサ２１により撮像された撮像画像を取得する（ステップＳ３０）。次に、間隔測定部４０４は、撮像画像を解析し、撮像画像内に基準枠Ｆが存在するか否かを判断する（ステップＳ３１）。基準枠Ｆが存在する場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、間隔測定部４０４は、基準枠Ｆ内に基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍが存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍが存在する場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、間隔測定部４０４は、正常と判定する（ステップＳ３３）。
【０１２８】
一方、間隔測定部４０４は、撮像画像内に基準枠Ｆが存在しない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、及び基準枠Ｆ内に基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍが存在しない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）には、異常（エラー）と判定する（ステップＳ３４）。
【０１２９】
間隔測定部４０４は、正常と判定した場合には、上述の基準マーカＫｓと測定マーカＫｍとの間隔の測定処理を行う。一方、間隔測定部４０４は、異常と判定した場合には、処理を終了する。
【０１３０】
間隔測定部４０４は、基準枠Ｆの位置に基づいて基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍの位置を検出することで、テストパターンＴＰを形成する位置がずれた場合でも、基準マーカＫｓ及び測定マーカＫｍの位置を容易に検出することができる。
【０１３１】
なお、基準枠Ｆは、テストパターンＴＰの形成前、テストパターンＴＰの形成後のいずれの順序で形成してもよい。
【０１３２】
また、第１実施形態及び第２実施形態におけるテストパターンＴＰは、少なくとも１つの基準マーカと１つの測定マーカとを含むものであればよい。また、比率算出部４０５は必須ではなく、間隔の実測値に基づいてずれ量δや傾斜角θを算出することが可能である。
【０１３３】
上記各実施形態では、本発明の液体吐出装置を、インクジェットプリンタに適用した例を挙げて説明したが、インクジェットプリンタに限られず、３Ｄプリンタ等にも適用することができる。
【０１３４】
液体吐出装置は、例えば、以下のような構成でもよい。
【０１３５】
図２１は、キャリッジの動作をより詳細に説明する図の一例である。この例では、ガイドロッド５０１及び副ガイド５０２は、左側板５０３と右側板５０４の間に掛け渡される。そして、キャリッジ５０５は、軸受け５１２と副ガイド受け部５１１によりガイドロッド５０１及び副ガイド５０２を摺動自在に保持され、矢印Ｘ１及びＸ２方向（主走査方向）に移動可能となっている。
【０１３６】
キャリッジ５０５には、黒（Ｋ）の液滴を吐出する記録ヘッド５２１、５２２、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド５２３及び５２４が搭載されている。記録ヘッド５２１は、黒がよく使用されるために配置したものであり、省略することもできる。
【０１３７】
なお、記録ヘッド５２１〜５２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、又は、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの等を用いることができる。
【０１３８】
キャリッジ５０５を移動走査する主走査機構５３２は、主走査方向の一方側に配置される主走査モータ５０８と、主走査モータ５０８によって回転駆動される駆動プーリ５０７と、主走査方向の他方側に配置された加圧コロ５１５と、駆動プーリ５０７と加圧コロ５１５との間に掛け回されたタイミングベルト５０９とを備えている。なお、加圧コロ５１５は、テンションスプリングによって外方（駆動プーリ５０７に対して離れる方向）にテンションが作用させられている。
【０１３９】
タイミングベルト５０９は、キャリッジ５０５の背面側に設けたベルト保持部５１０に一部分が固定保持されていることで、タイミングベルト５０９の無端移動に伴い主走査方向にキャリッジ５０５を牽引する。
【０１４０】
また、キャリッジ５０５の主走査方向に沿うようにエンコーダシート５４１が配置されており、キャリッジ５０５に設けたエンコーダセンサ５４２によって当該エンコーダシート５４１のスリットを読み取ることで、キャリッジ５の主走査方向の位置を検知することができる。このキャリッジ５０５が主走査領域のうち記録領域に存在する場合、シート材が紙送り機構によってキャリッジ５０５の主走査方向と直交する矢示Ｙ１及びＹ２方向（副走査方向）に間欠的に搬送される。
【０１４１】
以上説明した、本実施例に係る画像形成装置では、キャリッジ５０５が主走査方向に移動する。そして、シート材を間欠的に送りながら、記録ヘッド５２１〜５２４を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、シート材に所要の画像を形成し、印刷物を製造することができる。
【０１４２】
キャリッジ５０５の一側面には、着弾位置のずれを検出（テストパターンの読み取り）するための印字位置ずれセンサ５３０が搭載されている。印字位置ずれセンサ５３０は、ＬＥＤ等の発光素子及び反射型フォトセンサで構成した受光素子によって、シート材に形成された着弾位置検出用のテストパターンを読み取る。
【０１４３】
この印字位置ずれセンサ５３０は、記録ヘッド５２１用のものなので、記録ヘッド５２２〜５２４の液滴吐出タイミングを調整するため記録ヘッド５２２〜５２４と並列に別の印字位置ずれセンサ５３０を搭載することが好ましい。また、印字位置ずれセンサ５３０を記録ヘッド５２２〜５２４と並列になるようにスライドさせる機構がキャリッジ５０５に搭載されていれば、一台の印字位置ずれセンサ５３０で記録ヘッド５２２〜５２４の液滴吐出タイミングを調整できる。または、画像形成装置がシート材を逆方向に送っても、一台の印字位置ずれセンサ５３０で記録ヘッド５２２〜５２４の液滴吐出タイミングを調整できる。
【０１４４】
図２２は、印字位置ずれセンサがテストパターンのエッジ位置を検出するための構成を模式的に示す図の一例である。図２２は、図２１に示す記録ヘッド５２１と印字位置ずれセンサ５３０を右側板５０４から見た図になっている。
【０１４５】
印字位置ずれセンサ５３０は、主走査方向と直交する方向に並ぶ、発光素子６０１と受光素子６０２、受光素子６０３を有している。発光素子６０１と、受光素子６０２、及び、６０３の配置は逆でもよい。発光素子６０１は、スポット光をテストパターン４００ａに投光して、受光素子６０２、及び、６０３のうち、一方はシート材６５０に反射した正反射光を受光し、かつ、他方はプラテンからの反射光、及び、その他の散乱光等の拡散反射光を受光する。発光素子６０１と受光素子６０２、及び、６０３は、筐体の内側に固定される。また、印字位置ずれセンサのプラテンに対向する面は、レンズ６０４等により外部から遮蔽されている。このように、印字位置ずれセンサ５３０はパッケージ化されており、単体で流通することができる。
【０１４６】
印字位置ずれセンサ内において、発光素子６０１、受光素子６０２及び受光素子６０３は、キャリッジ５０５の走査方向に対して直交する方向に配置している（副走査方向に並行に配置されている）。これにより、キャリッジ５０５の移動速度変動による検出結果への影響を低減することができる。
【０１４７】
発光素子６０１には、例えば、ＬＥＤを採用することができるが、可視光を投射可能な光源（例えば、レーザ、各種のランプ）であればよい。可視光とするのは、スポット光がテストパターンにより吸収されることを期待するためである。なお、発光素子６０１の波長は固定であるが、波長が異なる発光素子６０１を搭載した複数の印字位置ずれセンサ５３０を搭載することも可能である。
【０１４８】
また、発光素子６０１が形成するスポット径は、高精度のレンズを使用せずに安価なレンズを使用するためにｍｍオーダーとなっている。このスポット径は、テストパターンのエッジの検出精度と関係するが、ｍｍオーダーでも本実施例のエッジ位置の求め方であれば十分に高精度にエッジ位置を検出できる。ただし、スポット径をより小さくすることも可能である。
【０１４９】
ＣＰＵ６０５は、所定のタイミングになると着弾位置ずれ補正を開始する。このタイミングは、例えば、ユーザが操作／表示部から着弾位置ずれ補正を指示したタイミング、ＣＰＵ６０５がインク吐出前に発光素子６０１が発光しその時の反射光の強度が所定値以下であることから特定のシート材６５０であると判定したタイミング、最後に着弾位置ずれ補正を行った際の温度と湿度を記憶しておき温度又は湿度のいずれかが閾値以上ずれたと判定したタイミング、定期的（毎日、毎週、毎月等）なタイミング等がある。
【０１５０】
本実施例の着弾位置ずれ補正は、テストパターンを形成する前と形成した後の２段階の処理を有する。しかしながら、主な違いはテストパターンを形成するか否かであるので、ここではテストパターンを形成する場合を説明する。
【０１５１】
ＣＰＵ６０５は、主走査駆動部等にキャリッジ５０５の往復移動と、ヘッド駆動制御回路６０６に予め定められたテストパターンを印刷データとして液滴の吐出を指示する。主走査駆動部は、シート材６５０に対して、キャリッジ５０５を主走査方向に往復移動させ、かつ、ヘッド駆動制御回路６０６は記録ヘッド５２１から液滴を吐出させて、少なくとも２本以上の独立したラインを含むテストパターンを形成する。
【０１５２】
また、ＣＰＵ６０５は、シート材６５０に形成したテストパターンを印字位置ずれセンサによって、読み取るための制御を行う。具体的には、ＣＰＵ６０５によって発光制御装置６０７には、印字位置ずれセンサの発光素子６０１を駆動するためのＰＷＭ値（主にデューティ）が設定される。そして、発光制御装置６０７は、ＰＷＭ信号作成回路６０８にＰＷＭ値に応じたＰＷＭ信号を作成する。ＰＷＭ信号作成回路６０８が作成したＰＷＭ信号が平滑回路６０９で平滑化されて駆動回路６１０に与えられる。駆動回路６１０は発光素子６０１を発光駆動して、シート材６５０のテストパターンに対して発光素子６０１からスポット光が照射される。なお、発光制御装置６０７、平滑回路６０９、駆動回路６１０、光電変換回路６１１、ローパスフィルタ回路６１２、Ａ／Ｄ変換回路６１３、及び、補正処理実行部６１４は主制御部又は制御部等に搭載される。共有メモリ６１５は、例えばＲＡＭ等である。
【０１５３】
シート材上のテストパターンに発光素子６０１からのスポット光が照射されることで、テストパターンから反射される反射光が受光素子６０２、６０３に入射する。受光素子６０２、６０３は反射光の強度信号を光電変換回路６１１に出力する。光電変換回路６１１は後述するように受光素子６０２、６０３の倍率レジスタを切り替えることが可能になっている。倍率レジスタは例えば４〜１６bitで、設定された値に応じ受光素子６０２、６０３の出力電圧を大きくする。例えば、４bitの場合"０００１"が常態であり、"００１０"に設定されると出力電圧が２倍になり、"００１１"に設定されると出力電圧が３倍になる。又は、"００１０"に設定されると出力電圧が１．５倍に、"００１１"に設定されると出力電圧が２倍になる等のように、任意の倍率を設定してもよい。このように倍率を大きくすることで受光素子６０２、６０３の感度を大きくすることができる。
【０１５４】
具体的には、光電変換回路６１１は、強度信号を光電変換して、この光電変換信号（センサ出力電圧）をローパスフィルタ回路６１２に出力する。ローパスフィルタ回路６１２は高周波のノイズ分を除去した後、Ａ／Ｄ変換回路６１３に光電変換信号を出力する。Ａ／Ｄ変換回路６１３は、光電変換信号をＡ／Ｄ変換し、信号処理回路（ＦＰＧＡ６１６等である。）に出力する。信号処理回路は、Ａ／Ｄ変換された出力電圧のデジタル値である出力電圧データを共有メモリ６１５に格納する。
【０１５５】
補正処理実行部６１４は共有メモリ６１５に記憶された出力電圧データを読み出し、着弾位置ずれ補正を行い、ヘッド駆動制御回路６０６に設定する。すなわち、補正処理実行部６１４は、テストパターンのエッジ位置を検出して、２本のライン間の適正距離と比較することで、着弾位置ずれ量を算出する。補正処理実行部６１４は、ＣＰＵ６０５がプログラムを実行すること又はＩＣ等で実現される。
【０１５６】
補正処理実行部６１４は着弾位置ずれがなくなるように記録ヘッドを駆動するときの液滴吐出タイミングの補正量を算出して、この算出した液滴吐出タイミング補正量をヘッド駆動制御回路６０６に設定する。後述するセンサのキャリブレーションも補正処理実行部６１４で行われる。これにより、ヘッド駆動制御回路６０６は、記録ヘッドを駆動する際に、補正量に基づいて液滴吐出タイミングを補正した上で記録ヘッドを駆動するので、液滴の着弾位置ずれを低減することができる。
【０１５７】
なお、上記に示す例に限られず、テストパターン等のパターンに基づいて、液体が着弾した位置を読み取れるのであれば、読取手段となるセンサは、一次元センサでも、二次元センサでもよい。
【０１５８】
また、読取手段は、撮像手段を有するのが望ましい。すなわち、例えば、読取手段は、光学センサ等で実現される。一方で、読取手段は、マーカ等のパターンが読み取れるのであれば、光学センサ以外の種類のセンサで実現される読取部、又は、光学センサと他の種類のセンサの組み合わせ等で実現してもよい。
【０１５９】
また、上記各実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１６０】
１  液体吐出装置
５  キャリッジ
６  記録ヘッド
６ａ  ノズル
７  カートリッジ
１３  エンコーダセンサ
１４  エンコーダシート
２０  撮像部
２１  二次元センサ（撮像手段）
１５０  搬送部（媒体移動手段）
４００  パターン形成部（パターン形成手段）
４０１  搬送制御部
４０２  傾き算出部（傾き算出手段）
４０３  情報出力部（情報出力手段）
４０４  間隔測定部（間隔測定手段）
４０５  比率算出部（比率算出手段）
４１０  吐出タイミング調整部（吐出タイミング調整手段）
４２０  ずれ量算出部（ずれ量算出手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６１】
【特許文献１】特開２０１８−８３４０５号公報
【図１】
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【図２】
2020055301.tif 000004
【図３】
2020055301.tif 000005
【図４】
2020055301.tif 000006
【図５】
2020055301.tif 000007
【図６】
2020055301.tif 000008
【図７】
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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１５】
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【図１６】
2020055301.tif 000018
【図１７】
2020055301.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2020055301.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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