(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するためのＮ組（Ｎは２以上の整数）のノズル列を有する印刷ヘッドを備える印刷装置の製造方法であって、
（ａ）検査対象である対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いて一定速度で行われる１回の主走査の間に互いに異なる所定の位置にそれぞれ形成された第１のＮ組のドット列を検査し、前記第１のＮ組のドット列相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、前記対象印刷ヘッドに関する列間着弾誤差を決定する工程と、
（ｂ）前記対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いてそれぞれ形成された第２のＮ組のドット列を検査し、前記第２のＮ組のドット列のうちの各ドット列内におけるドット相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、前記対象印刷ヘッドに関する列内着弾誤差を決定する工程と、
（ｃ）前記列間着弾誤差と列内着弾誤差とに基づいて、前記対象印刷ヘッドの合否を判定する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）において合格した印刷ヘッドを用いて印刷装置を組み立てる工程と、
を含む印刷装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置の製造方法であって、
前記工程（ｃ）は、
（ｉ）複数の色相のそれぞれについて単一の濃度のインクを吐出する第１種の印刷ヘッドの合否を判定するための第１の判定基準と、少なくとも１つの色相に関して互いに色相がほぼ等しく濃度が異なる複数種類のインクを吐出する第２種の印刷ヘッドの合否を判定するための第２の判定基準と、を設定する工程と、
（ｉｉ）前記対象印刷ヘッドに関して、前記第１の判定基準に従った前記第１種の印刷ヘッドとしての合否判定と、前記第２の判定基準に従った前記第２種の印刷ヘッドとしての合否判定と、のうちの少なくとも一方を実行する工程と、
を含む、印刷装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の印刷装置の製造方法であって、
前記第２の判定基準は、前記第１の判定基準よりも許容範囲が狭く設定されている、印刷装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置の製造方法であって、
前記印刷ヘッドは、複数の異なるドットサイズのドットを形成することが可能であり、
前記第１と第２のＮ組のドット列は、中間調領域において最も頻繁に用いられるドットサイズで形成される、印刷装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷装置の製造方法であって、
前記第１と第２のＮ組のドット列は所定の一種類のインクで形成される、印刷装置の製造方法。
【請求項６】
インクを吐出するためのＮ組（Ｎは２以上の整数）のノズル列を有する印刷ヘッドの検査方法であって、
（ａ）検査対象である対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いて一定速度で行われる１回の主走査の間に互いに異なる所定の位置にそれぞれ形成された第１のＮ組のドット列を検査し、前記第１のＮ組のドット列相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、前記対象印刷ヘッドに関する列間着弾誤差を決定する工程と、
（ｂ）前記対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いてそれぞれ形成された第２のＮ組のドット列を検査し、前記第２のＮ組のドット列のうちの各ドット列内におけるドット相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、前記対象印刷ヘッドに関する列内着弾誤差を決定する工程と、
（ｃ）前記列間着弾誤差と列内着弾誤差とに基づいて、前記対象印刷ヘッドの合否を判定する工程と、
を含む印刷ヘッドの検査方法。
【請求項７】
請求項６記載の印刷ヘッドの検査方法であって、
前記工程（ｃ）は、
（ｉ）複数の色相のそれぞれについて単一の濃度のインクを吐出する第１種の印刷ヘッドの合否を判定するための第１の判定基準と、少なくとも１つの色相に関して互いに色相がほぼ等しく濃度が異なる複数種類のインクを吐出する第２種の印刷ヘッドの合否を判定するための第２の判定基準と、を設定する工程と、
（ｉｉ）前記対象印刷ヘッドに関して、前記第１の判定基準に従った前記第１種の印刷ヘッドとしての合否判定と、前記第２の判定基準に従った前記第２種の印刷ヘッドとしての合否判定と、のうちの少なくとも一方を実行する工程と、
を含む、印刷ヘッドの検査方法。
【請求項８】
請求項７記載の印刷ヘッドの検査方法であって、
前記第２の判定基準は、前記第１の判定基準よりも許容範囲が狭く設定されている、印刷ヘッドの検査方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の印刷装置の製造方法であって、
前記印刷ヘッドは、複数の異なるドットサイズのドットを形成することが可能であり、
前記第１と第２のＮ組のドット列は、中間調領域において最も頻繁に用いられるドットサイズで形成される、印刷ヘッドの検査方法。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれかに記載の印刷ヘッドの検査方法であって、
前記第１と第２のＮ組のドット列は所定の一種類のインクで形成される、印刷ヘッドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクを吐出するための複数のノズル列を有する印刷ヘッドの検査、および、その印刷ヘッドを用いた印刷装置の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータの出力装置として、数色のインクをヘッドから吐出するタイプのカラープリンタが広く普及している。このようなカラープリンタは、複数のインクを吐出するために複数のノズル列を有する印刷ヘッドを備えているのが普通である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
印刷時には、印刷ヘッドから吐出されるインクによって印刷媒体上にドットがされる。この際、印刷ヘッドの製造誤差によって、インクの着弾位置が理想的な位置（設計位置）からかなり外れる場合がある。インクの着弾位置の誤差が大きな印刷ヘッドを使用すると、画質が低下してしまうので好ましくない。
【０００４】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、印刷ヘッドの製造誤差によるインクの着弾位置の誤差を考慮して、高画質な印刷を行うことのできる印刷ヘッドや印刷装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、検査対象である対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いて一定速度で行われる１回の主走査の間に互いに異なる所定の位置にそれぞれ形成された第１のＮ組のドット列を検査し、第１のＮ組のドット列相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、対象印刷ヘッドに関する列間着弾誤差を決定する。また、対象印刷ヘッドのＮ組のノズル列を用いてそれぞれ形成された第２のＮ組のドット列を検査し、第２のＮ組のドット列のうちの各ドット列内におけるドット相互の主走査方向の位置ズレを測定することによって、対象印刷ヘッドに関する列内着弾誤差を決定する。そして、列間着弾誤差と列内着弾誤差とに基づいて、対象印刷ヘッドの合否を判定することによって印刷ヘッドの検査を行う。印刷装置の組立には、この検査に合格した印刷ヘッドが用いられる。
【０００６】
列間着弾誤差や列内着弾誤差は、印刷媒体上におけるドットの位置の誤差を表している。従って、これらの誤差が許容範囲にあるものを用いて印刷装置を組み立てるようにすれば、高画質な印刷を行うことのできる印刷装置を得ることが可能である。
【０００７】
なお、判定基準としては、複数の色相のそれぞれについて単一の濃度のインクを吐出する第１種の印刷ヘッドの合否を判定するための第１の判定基準と、少なくとも１つの色相に関して互いに色相がほぼ等しく濃度が異なる複数種類のインクを吐出する第２種の印刷ヘッドの合否を判定するための第２の判定基準と、を設定するようにしてもよい。このとき、対象印刷ヘッドに関して、第１の判定基準に従った前記第１種の印刷ヘッドとしての合否判定と、第２の判定基準に従った前記第２種の印刷ヘッドとしての合否判定と、を実行する。
【０００８】
こうすれば、印刷ヘッドを、用途の異なる２種類の印刷ヘッドにそれぞれ適したものに判別して使用することが可能である。
【０００９】
なお、第２の判定基準は、第１の判定基準よりも合格の許容範囲が狭く設定されていることが好ましい。
【００１０】
いわゆる中間調領域（濃度が約５０％以下の比較的低濃度の画像領域）においては、比較的低濃度のインクで形成されるドットの位置ズレによる画質劣化が目立ち易い傾向にある。そこで、色相がほぼ等しく濃度が異なる複数種類のインクを用いる第２種の印刷ヘッドに関しては、各色相について単一の濃度のインクを用いる第１種の印刷ヘッドのための判定基準よりも許容範囲を狭く設定することによって、印刷ヘッドの歩留まりをあまり低下させることなく画質劣化を抑制することが可能である。
【００１１】
なお、本発明は、印刷装置の製造方法や印刷ヘッドの検査方法等の種々の態様で実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．印刷装置の構成：
Ｂ．ノズル列間の記録位置ズレの発生：
Ｃ．実施例の工程：
Ｄ．変形例
【００１３】
Ａ．印刷装置の構成：
図１は、本発明の実施例としてのインクジェットプリンタ２０を備えた印刷システムの概略構成図である。このプリンタ２０は、紙送りモータ２２によって印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する副走査送り機構と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３０をプラテン２６の軸方向（主走査方向）に往復動させる主走査送り機構と、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０（「印刷ヘッド集合体」とも呼ぶ）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２２，キャリッジモータ２４，印刷ヘッドユニット６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ８８に接続されている。
【００１４】
印刷用紙Ｐを搬送する副走査送り機構は、紙送りモータ２２の回転をプラテン２６と用紙搬送ローラ（図示せず）とに伝達するギヤトレインを備える（図示省略）。また、キャリッジ３０を往復動させる主走査送り機構は、プラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３０を摺動可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３０の原点位置を検出する位置センサ３９とを備えている。
【００１５】
図２は、制御回路４０を中心としたプリンタ２０の構成を示すブロック図である。制御回路４０は、ＣＰＵ４１と、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）４３と、ＲＡＭ４４と、文字のドットマトリクスを記憶したキャラクタジェネレータ（ＣＧ）４５とを備えた算術論理演算回路として構成されている。この制御回路４０は、さらに、外部のモータ等とのインタフェースを専用に行なうＩ／Ｆ専用回路５０と、このＩ／Ｆ専用回路５０に接続され印刷ヘッドユニット６０を駆動してインクを吐出させるヘッド駆動回路５２と、紙送りモータ２２およびキャリッジモータ２４を駆動するモータ駆動回路５４と、を備えている。Ｉ／Ｆ専用回路５０は、パラレルインタフェース回路を内蔵しており、コネクタ５６を介してコンピュータ８８から供給される印刷信号ＰＳを受け取ることができる。
【００１６】
図３は、印刷ヘッドユニット６０の構成を示す説明図である。図３に示すように、印刷ヘッドユニット６０は、略Ｌ字形状をしており、図示しない黒インク用カートリッジとカラーインク用カートリッジとを搭載可能であって、両カートリッジを装着可能に仕切る仕切板３１を備えている。
【００１７】
印刷ヘッドユニット６０の上端面には、印刷ヘッドユニット６０の特性に応じて予め割り当てられたヘッド識別情報（「ヘッドＩＤ」とも呼ぶ）を示すヘッドＩＤシール１００が貼りつけられている。このヘッドＩＤシール１００に表示されたヘッドＩＤの内容については後述する。
【００１８】
なお、印刷ヘッド２８とインクカートリッジの搭載部とを含む図３の構成全体を「印刷ヘッドユニット６０」と呼ぶのは、この印刷ヘッドユニット６０が１つの部品としてプリンタ２０に着脱されるからである。すなわち、印刷ヘッド２８を交換しようとする際には、印刷ヘッドユニット６０を交換することになる。
【００１９】
印刷ヘッドユニット６０の底部には、印刷ヘッド２８にインク容器からのインクを導く導入管７１〜７６が立設されている。印刷ヘッドユニット６０に黒インク用のカートリッジおよびカラーインク用カートリッジを上方から装着すると、各カートリッジに設けられた接続孔に導入管７１〜７６が挿入される。
【００２０】
図４は、インクが吐出される機構を説明する説明図である。インク用カートリッジが印刷ヘッドユニット６０に装着されると、インク用カートリッジ内のインクが導入管７１〜７６を介して吸い出され、図４に示したように、印刷ヘッドユニット６０下部に設けられた印刷ヘッド２８に導かれる。
【００２１】
印刷ヘッド２８は、各色毎に一列に設けられた複数のノズルｎと、各ノズルｎに設けられたピエゾ素子ＰＥを動作させるアクチュエータ回路９０と、を有している。アクチュエータ回路９０は、ヘッド駆動回路５２（図２）の一部であり、ヘッド駆動回路５２内の図示しない駆動信号生成回路から与えられた駆動信号をオン／オフ制御する。すなわち、アクチュエータ回路９０は、コンピュータ８８から供給された印刷信号ＰＳに従って、各ノズルに関してオン（インクを吐出する）またはオフ（インクを吐出しない）を示すデータをラッチし、オンのノズルについてのみ、駆動信号をピエゾ素子ＰＥに印加する。
【００２２】
図５は、ピエゾ素子ＰＥによるノズルｎの駆動原理を示す説明図である。ピエゾ素子ＰＥは、ノズルｎまでインクを導くインク通路８０に接する位置に設置されている。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加することにより、図５（Ｂ）に示すように、ピエゾ素子ＰＥが急速に伸張し、インク通路８０の一側壁を変形させる。この結果、インク通路８０の体積は、ピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、粒子Ｉｐとなって、ノズルｎの先端から高速に吐出される。このインク粒子Ｉｐがプラテン２６に装着された用紙Ｐに染み込むことにより、印刷が行なわれることになる。
【００２３】
図６は、印刷ヘッド２８に設けられた複数列のノズルと複数のアクチュエータチップとの対応関係を示す説明図である。このプリンタ２０は、ブラック（Ｋ）、濃シアン（Ｃ）、淡シアン（ＬＣ）、濃マゼンタ（Ｍ）、淡マゼンタ（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）の６色のインクを用いて印刷を行う印刷装置であり、各インク用のノズル列をそれぞれ備えている。なお、濃シアンと淡シアンとは、ほぼ同じ色相を有し、濃度が異なるシアンインクである。濃マゼンタインクと淡マゼンタインクも同様である。
【００２４】
アクチュエータ回路９０には、ブラックノズル列Ｋと濃シアンノズル列Ｃを駆動する第１のアクチュエータチップ９１と、淡シアンノズル列ＬＣと濃マゼンタノズル列Ｍを駆動する第２のアクチュエータチップ９２と、淡マゼンタノズル列ＬＭとイエローノズル列Ｙを駆動する第３のアクチュエータチップ９３とが設けられている。
【００２５】
図７は、アクチュエータ回路９０の分解斜視図である。３つのアクチュエータチップ９１〜９３は、ノズルプレート１１０とリザーバプレート１１２の積層体の上に接着剤で接着されている。また、アクチュエータチップ９１〜９３の上には、接続端子プレート１２０が固定される。接続端子プレート１２０の一端には、外部回路（具体的には図２のＩ／Ｆ専用回路５０）との電気的接続のための外部接続端子１２４が形成されている。また、接続端子プレート１２０の下面には、アクチュエータチップ９１〜９３との電気的接続のための内部接続端子１２２が設けられている。さらに、接続端子プレート１２０の上には、ドライバＩＣ１２６が設けられている。ドライバＩＣ１２６内には、コンピュータ８８から与えられた印刷信号をラッチする回路や、その印刷信号に応じて駆動信号をオン／オフするアナログスイッチなどが設けられている。なお、ドライバＩＣ１２６と接続端子１２２，１２４との間の配線は図示が省略されている。
【００２６】
図８は、アクチュエータ回路９０の部分断面図である。ここでは、第１のアクチュエータチップ９１と、その上部の接続端子プレート１２０の断面のみを示しているが、他のアクチュエータチップ９２，９３も第１のアクチュエータチップ９１と同じ構造を有している。
【００２７】
ノズルプレート１１０には、各インク用のノズル口が形成されている。リザーバプレート１１２は、インクの貯蔵部（リザーバ）を形成するための板状体である。アクチュエータチップ９１は、インク通路８０（図５）を形成するセラミック焼結体１３０と、その上方に壁面を介して配置されたピエゾ素子ＰＥと、端子電極１３２とを有している。接続端子プレート１２０がアクチュエータチップ９１の上に固定されると、接続端子プレート１２０の下面に設けられた接続端子１２２と、アクチュエータチップ９１の上面に設けられている端子電極１３２とが電気的に接続される。なお、端子電極１３２とピエゾ素子ＰＥとの間の配線は図示が省略されている。
【００２８】
Ｂ．ノズル列間の記録位置ズレの発生：
カラープリンタ２０を用いて双方向印刷を行うと、ノズル列間に記録位置ズレが発生することがある。以下ではまず、このようなノズル列間の記録位置のズレの発生について説明する。
【００２９】
図９は、異なるノズル列に関する双方向印刷時の位置ズレを示す説明図である。ノズルｎは、印刷用紙Ｐの上方において双方向に水平に移動しており、往路と復路においてそれぞれインクを吐出することによって印刷用紙Ｐ上にドットを形成する。ここでは、ブラックインクＫが吐出される場合と、シアンインクＣが吐出される場合とを重ねて図示している。ブラックインクＫは、鉛直下方に向けて吐出速度ＶＫ  で吐出されるものと仮定し、一方、シアンインクＣはブラックインクよりも低い吐出速度ＶＣ  で吐出されるものと仮定している。各インクの合成速度ベクトルＣＶＫ  ，ＣＶＣ  は、下方への吐出速度ベクトルと、ノズルｎの主走査速度ベクトルＶｓとを合成したものとなる。ブラックインクＫとシアンインクＣでは、下方への吐出速度ＶＫ  ，ＶＣ  が異なるので、その合成速度ＣＶＫ  ，ＣＶＣ  の大きさや方向が互いに異なる。
【００３０】
この例では、ブラックドットに関しては、双方向印刷の位置ズレがゼロになるように補正されている。しかし、シアンインクＣの合成速度ベクトルＣＶＣ  はブラックインクＫの合成速度ベクトルＣＶＫ  とは異なるので、ブラックインクＫと同じタイミングでシアンインクＣを吐出すると、シアンドットの記録位置に関しては印刷用紙Ｐ上で大きなズレが生じてしまう。また、往路におけるブラックドットとシアンドットの相対的な位置関係（左右の関係）は、復路における位置関係とは逆転していることが解る。
【００３１】
図１０は、図９に示されている記録位置のズレを平面的に示す説明図である。ここでは、ブラックインクＫとシアンインクＣとを用いて、副走査方向ｙに沿った縦罫線が往路と復路でそれぞれ記録された場合が示されている。ブラックインクを用いて往路で記録された縦罫線は、主走査方向ｘの位置が復路で記録された縦罫線と一致している。一方、シアンインクを用いて往路で記録された縦罫線はブラックの縦罫線よりも右側に記録され、復路で記録された縦罫線はブラックの縦罫線よりも左側に記録されている。
【００３２】
このように、ブラックノズル列に関してのみ往路と復路の記録位置のズレを補正したときには、他のノズル列に関しては記録位置のズレをうまく補正できない場合がある。
【００３３】
各ノズル列から吐出されるインク滴の吐出速度は、以下のような種々の要因に依存して変化する。
（１）アクチュエータチップの製造誤差。
（２）インクの物理的性質（例えば粘度）。
（３）インク滴の重量。
【００３４】
インク滴の吐出速度の主要な要因がアクチュエータチップの製造誤差である場合には、同じアクチュエータチップから吐出されるインク滴の吐出速度はほぼ同じである。従って、この場合には、異なるアクチュエータチップで駆動されるノズル列のグループ毎に、主走査方向における記録位置のズレを補正することが好ましい。
【００３５】
一方、インクの物理的性質やインク滴の重量もその吐出速度に大きな影響がある場合には、インク毎に、あるいは、ノズル列毎に、主走査方向におけるドットの記録位置のズレを補正することが好ましい。
【００３６】
多くの場合には、アクチュエータチップの製造誤差と、インク滴の重量と、の２つがインク滴の吐出速度の主要な要因と考えられる。インク滴の重量は、ピエゾ素子に供給する駆動波形をうまく整形することによって、適切な量に制御可能である。そこで、本実施例では、以下に説明するように、アクチュエータチップの製造誤差による記録位置のズレを測定して、印刷ヘッドユニット６０の合否判定を行う。
【００３７】
Ｃ．実施例の工程：
図１１は、本発明の実施例における印刷ヘッドユニットの検査と印刷装置への組み付けの手順を示すフローチャートである。ステップＴ１では、印刷ヘッドユニット６０（図３）が、ヘッド検査装置に取り付けられる。
【００３８】
図１２は、ヘッド検査装置３００を示す概念図である。このヘッド検査装置３００は、プリンタのプラテンを模擬したステージ３０２と、ステージ３０２上を移動する印刷用紙Ｐを搬送するための搬送ローラ３０４，３０６と、ＣＣＤカメラ３１０と、制御装置３３０とを備えている。印刷ヘッドユニット６０とＣＣＤカメラ３１０とは、支持部３２０によってステージ３０２の上方に固定されている。
【００３９】
制御装置３３０は、ＣＰＵやメモリを含む一般的なコンピュータシステムで構成されており、印刷ヘッドユニット６０に駆動信号を供給してインクを吐出させることによって印刷用紙Ｐ上にテストパターンを印刷する機能と、テストパターンをＣＣＤカメラ３１０に撮像させる機能とを有している。また、撮像されたテストパターン画像に関して画像処理を行う画像処理部３３２としての機能も有している。
【００４０】
印刷ヘッドユニット６０が支持部３２０に取り付けられた状態において、ノズルプレート１１０の下面（すなわちノズル孔の表面）と、ステージ３０２との間の距離ＰＧは、プリンタ２０におけるノズルプレート１１０とプラテン２６（図１）との間の距離に等しく設定されている。なお、この距離ＰＧは、「プラテンギャップ」と呼ばれている。
【００４１】
図１１のステップＴ２では、列間着弾誤差の測定を行う。図１３は、列間着弾誤差の測定手順を示すフローチャートである。ステップＴ２１では、まず、列間着弾誤差の測定用のテストパターンを印刷する。
【００４２】
図１４は、列間着弾誤差の測定用のテストパターンを示している。このテストパターンは、６つのドット列で構成されている。テストパターンを印刷する際には、ヘッド検査装置３００（図１２）の主走査方向ｘに一定の速度Ｖｓで印刷用紙Ｐを移動させながら、図６に示した６つのノズル列を１列ずつ用いて、所定の時間間隔毎に、各列の４８個のノズルからインクを一斉に吐出させる。各列のノズルは、副走査方向ｙに数ドットのノズルピッチで並んでいるので、１列のノズルで記録された４８個のドットは、副走査方向ｙに沿ってほぼ一定の間隔で並んでいる。なお、各ノズル列のインク吐出の間に時間的な間隔をおかずに、６つのノズル列から同時にインク滴を吐出させるようにしてもよい。
【００４３】
図１４のテストパターンは、一種類のインク（例えばシアンインク）を６つのノズル列に共通に使用して印刷される。但し、ヘッドの検査時においても、プリンタ２０に実装されたときに各ノズル列に供給されるものと同じインク（すなわち、ブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエロー）を、各ノズル列に供給するようにしてもよい。
【００４４】
なお、テストパターンを構成するドットのサイズは、中間調領域（濃度が約１０〜約５０％の範囲の画像領域）において最も頻繁に用いられるドットサイズとすることが好ましい。この理由は、中間調領域において着弾位置ズレによる画質劣化が最も目立ち易いからである。例えば、１つのノズルを用いて小ドット、中ドット、大ドットの３種類の大きさの異なるドットを各画素位置に形成することが可能であり、中間調領域において中ドットが最も頻繁に用いられる場合には、中ドットを用いてテストパターンを作成することが好ましい。
【００４５】
ステップＴ２２では、ＣＣＤカメラ３２０（図１２）を用いてテストパターンが撮像される。ステップＴ２３では、画像処理部３３２が、このテストパターンの画像から、各ドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６の主走査方向位置を決定する。各ドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６の位置は、各ドット列の４８個のドットの重心位置の平均値によって決定される。なお、各ドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６の主走査方向位置は、第１の中心線Ｃ１を原点位置として測定することができる。なお、原点位置として第１の中心線Ｃ１以外の任意の位置を用いても、以下の処理結果は同じである。
【００４６】
ステップＴ２４では、６本の中心線Ｃ１〜Ｃ６の主走査方向位置から、列間着弾誤差が決定される。この際、まず、６本の中心線Ｃ１〜Ｃ６の主走査方向位置の平均をとることによって、全ドット列の中心線ＣＬが決定される。そして、全ドット列の中心線ＣＬから各ドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６までの距離ｄ１〜ｄ６がそれぞれ算出される。
【００４７】
図１４の下方には、６つのドット列の設計上の中心線Ｃ１’〜Ｃ６’が描かれている。実際の各ドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６は、これらの設計上の中心線Ｃ１’〜Ｃ６’から多少ずれているのが普通である。すなわち、各ドット列の実際の中心線Ｃ１〜Ｃ６は、設計上の中心線Ｃ１’〜Ｃ６’からの誤差δ１〜δ６をそれぞれ有している。なお、誤差δ１〜δ６は、各中心線が設計位置よりも右側にずれている場合にはプラスの値とし、設計位置よりも左側にずれている場合にはマイナスの値とする。列間着弾誤差Ｅａとしては、中心線Ｃ１〜Ｃ６の主走査方向位置の誤差δ１〜δ６の絶対値の最大値ｍａｘ（｜δｉ｜）が採用される。
【００４８】
なお、異なるインクを吐出するための各ドット列の誤差δ１〜δ６を、各インクに関する列間着弾誤差Ｅａとしてそのまま使用するようにしてもよい。
【００４９】
上述した説明からも理解できるように、列間着弾誤差Ｅａは、印刷ヘッドユニット６０の６つのノズル列の着弾位置（すなわちドット列の中心線Ｃ１〜Ｃ６）の実際の相対関係が、設計上の相対関係からずれているときのズレ量を示している。すなわち、列間着弾誤差Ｅａが大きいときには、異なるノズル列で形成されるドット列が、主走査方向に相互に大きくずれてしまい、画質が劣化する。従って、列間着弾誤差Ｅａが小さいほど画質の点で好ましい。
【００５０】
図１１のステップＴ３では、列内着弾位置の測定を実行する。図１５は、列内着弾誤差の測定手順を示すフローチャートである。ステップＴ３１では、まず、列内着弾誤差の測定用のテストパターンを印刷する。
【００５１】
図１６は、列内着弾誤差の測定方法を示している。列内着弾誤差の測定では、各ノズル列を用いて、図１６（ａ）に示すような縦罫線を印刷する。従って、図示は省略するが、列内着弾誤差測定用のテストパターンは、６本の縦罫線を含んでいる。
【００５２】
１本の縦罫線は、連続するドット列で構成されている。各ノズル列のノズルピッチが例えば３ドットである場合には、図１６（ａ）に示すように、各ノズルを用いて連続する３個のドットを記録できるようにするために、１ドットの送り量による副走査送りを２回行って、３回の主走査で縦罫線を印刷する。一般に、ノズルピッチがｋドット（ｋは整数）である場合には、各ノズルを用いて、連続するｋ個のドットを記録できるように、１ドットの送り量による副走査送りを（ｋ−１）回行って、ｋ回の主走査で縦罫線を印刷する。
【００５３】
なお、列内着弾誤差測定用のテストパターンも、一種類のインク（例えばシアンインク）を６つのノズル列に共通に供給されるが、プリンタ２０に実装されたときに各ノズル列に供給されるものと同じインクを用いてもよい。また、図１４に示した列間着弾誤差測定用のテストパターンを、列内着弾誤差測定用のテストパターンとして使用することも可能である。逆に、図１６（ａ）に示した列内着弾誤差測定用のテストパターンを、列間着弾誤差測定用のテストパターンとして使用することも可能である。換言すれば、列間着弾誤差や列内着弾誤差を測定するテストパターンとしては、連続するドットで形成された副走査方向に伸びる罫線を含むパターンを用いることもでき、また、互いに離れたドットで形成された副走査方向に伸びるドット列を含むパターンを用いることも可能である。
【００５４】
図１６（ａ）は、列内着弾位置にずれの無い理想的な状態を示しているが、通常は、図１６（ｂ），（ｃ）に示すように、縦罫線が若干曲がっていることが多い。但し、図１６（ｂ），（ｃ）は、縦罫線の曲がり方を誇張して描いている。以下では、図１６（ｂ），（ｃ）のような縦罫線について、列内着弾誤差を測定する場合について説明する。
【００５５】
ステップＴ３２では、ＣＣＤカメラ３２０（図１２）を用いて縦罫線が撮像される。ステップＴ３３では、画像処理部３３２が、この縦罫線の画像から、縦罫線の中心線Ｃａｖｅ  の主走査方向位置を決定する。縦罫線の中心線Ｃａｖｅ  の位置は、縦罫線を構成する多数のドットの重心位置の平均値によって決定される。
【００５６】
ステップＴ３４では、縦罫線を構成するドットの重心位置の回帰直線ＲＬを決定する。そして、ステップＴ３５では、縦罫線の中心線Ｃａｖｅ  と回帰直線ＲＬとのズレ量εｉから、列内着弾誤差Ｅｂが決定される。ここで、縦罫線の中心線Ｃａｖｅ  と回帰直線ＲＬとのズレ量εｉは、縦罫線の上端と下端における回帰直線ＲＬと中心線Ｃａｖｅ  の主走査方向のズレ量のうちの大きい方の値である。このズレ量εｉは、図１６（ｂ）のように縦罫線の下端において大きい場合と、図１６（ｂ）のように縦罫線の上端において大きい場合とがある。なお、ズレ量を示す記号「εｉ」に付加されている「ｉ」は、テストパターンに含まれる６本の縦罫線のうちのｉ番目の縦罫線に関する値であることを意味している。列内着弾誤差Ｅｂとしては、６本の縦罫線に関する回帰直線ＲＬのズレ量εｉの最大値ｍａｘ（εｉ）が採用される。
【００５７】
なお、異なるインクを吐出するための各ドット列のズレ量ε１〜ε６を、各インクに関する列内着弾誤差Ｅｂとしてそのまま使用するようにしてもよい。
【００５８】
上述した説明からも理解できるように、列内着弾誤差Ｅは、印刷ヘッドユニット６０の或るノズル列について、そのノズル列内の複数のノズルで形成されるドットの実際の着弾位置が、主走査方向にずれているときのズレ量を示している。すなわち、列内着弾誤差Ｅｂが大きいときには、同じノズル列内の異なるノズルで形成されるドットが、主走査方向に相互に大きくずれてしまい、画質が劣化する。従って、列内着弾誤差Ｅｂが小さいほど好ましい。
【００５９】
こうして１つの印刷ヘッドユニット６０に関して列間着弾誤差Ｅａと列内着弾誤差Ｅｂとが測定されると、図１１のステップＴ４において、これらの誤差Ｅａ，Ｅｂに基づいて印刷ヘッドユニット６０の良否が判定される。
【００６０】
図１７は、印刷ヘッドユニットの良否の判定基準の一例を示す説明図である。図１７の横軸は列間着弾誤差Ｅａであり、縦軸は列内着弾誤差Ｅｂである。良品の範囲Ｒｃｒは、次の３つの条件を同時に満たす範囲である。
（１）列間着弾誤差Ｅａが、最大許容値Ｅａ１以下である。
（２）列内着弾誤差Ｅｂが、最大許容値Ｅｂ１以下である。
（３）列間着弾誤差Ｅａと列内着弾誤差Ｅｂで規定される点が、２つの点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線よりも下にある。
【００６１】
なお、第１の点Ｐ１は、列間着弾誤差Ｅａが最大許容値Ｅａ１よりも小さな所定の基準値Ｅａ２に等しく、かつ、列内着弾誤差Ｅｂが最大許容値Ｅｂ１に等しい点である。第２の点Ｐ２は、列間着弾誤差Ｅａが最大許容値Ｅａ１に等しく、かつ、列内着弾誤差Ｅｂが最大許容値Ｅｂ１よりも小さな所定の基準値Ｅｂ２に等しい点である。
【００６２】
ある印刷ヘッドユニットの列間着弾誤差Ｅａと列内着弾誤差Ｅｂとが、この良品の範囲Ｒｃｒの中にあれば良品と判定され、この範囲外であれば不良品と判定される。このように、列間着弾誤差Ｅａと列内着弾誤差Ｅｂとの両方を用いて印刷ヘッドの良否を判断すれば、インクの着弾位置の誤差が大きな印刷ヘッドを不良品として除外し、良品のみを使用して画質の良いプリンタを製造することができる。
【００６３】
なお、各ノズル列に関してそれぞれ列間着弾誤差Ｅａと列内着弾誤差Ｅｂとを設定し、各ノズル列毎にそれぞれ設定された判定基準を用いて、印刷ヘッドの良否を判断するようにしてもよい。この理由は、着弾誤差による画質の影響の程度が、インクの種類に依存するからである。例えば、中間調領域における画質に関しては、ＫＣＭＹの４色印刷を行う場合には、マゼンタやシアンの着弾誤差による影響が比較的大きく、イエローの着弾誤差による影響は比較的小さい。この場合には、マゼンタとシアンに対して比較的厳しい判断基準を設定し、イエローに対しては比較的緩やかな判断基準を設定することが可能である。また、淡マゼンタと淡シアンを含む６色印刷を行う場合には、淡マゼンタや淡シアンの着弾誤差による影響が比較的大きく、イエローの着弾誤差による影響は比較的小さい。この場合には、淡マゼンタと淡シアンに対して比較的厳しい判断基準を設定し、イエローに対しては比較的緩やかな判断基準を設定することが可能である。
【００６４】
図１８は、印刷ヘッドユニットの良否の判定基準の他の例を示す説明図である。この判定基準では、図１７に示した良品範囲Ｒｃｒの内側に、第２の良品範囲Ｒｃｒｒ  が存在する。第２の良品範囲Ｒｃｒｒ  は、第１の良品範囲Ｒｃｒよりも厳しい判定基準で規定されている範囲である。このような２つの良品範囲（すなわち２つの判断基準）は、異なる態様で使用される印刷ヘッドに適用することが可能である。例えば、比較的緩やかな判定基準（第１の良品範囲Ｒｃｒ）をＣＭＹＫの４色のインクのみを用いる印刷ヘッドに適用し、比較的厳しい判定基準（第２の良品範囲Ｒｃｒｒ  ）を淡シアン（ＬＣ）と淡マゼンタ（ＬＭ）を含む６色のインクを用いる印刷ヘッドに適用することが可能である。
【００６５】
図２０は、ＣＭＹＫの４色のインクのみを用いる印刷ヘッドの一例を示している。この印刷ヘッド２８ａのアクチュエータ回路９０には、３つのブラックノズル列Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３と、シアンノズル列Ｃと、マゼンタノズル列Ｍと、イエローノズル列Ｙとが設けられている。前述した図６に示した印刷ヘッドを用いて６色印刷を行う場合には、図１９に示した印刷ヘッドを用いて４色印刷を行う場合よりも、画質への要求が高い。そこで、６色印刷用の印刷ヘッドの検査には、より厳しい判定基準（図３４の第２の良品範囲Ｒｃｒｒ  ）を適用し、４色印刷用の印刷ヘッドの検査には、より緩やかな判定基準（図３４の第１の良品範囲Ｒｃｒ）を適用することが好ましい。
【００６６】
このように、印刷ヘッドの使用態様に応じて良否の判定基準を変えるようにすれば、印刷ヘッドの使用態様に応じた要求に即した十分な性能を有する印刷ヘッドを用いてプリンタを製造することが可能である。
【００６７】
また、図１９に示した印刷ヘッドを２つ搭載したプリンタを製造し、各アクチュエータ内の２つのノズル列から同じインクを吐出させるようにすることも可能である。このとき、第１の印刷ヘッドからはＫ，Ｃ，Ｍの３色のインクを吐出させ、第２の印刷ヘッドからはＬＣ，ＬＭ，Ｙの３色のインクを吐出させるようにすることができる。この場合には、第１の印刷ヘッドにより緩やかな判定基準を適用し、第２の印刷ヘッドにはより厳しい判定基準を適用してもよい。
【００６８】
なお、同じ構造の印刷ヘッドを、６色印刷用の印刷ヘッドと４色印刷用の印刷ヘッドのいずれにも利用可能な場合には、まず、６色印刷用のより厳しい判定基準を適用して検査を行い、これに不合格になったものに対して４色印刷用のより緩やかな判定基準を適用するようにしてもよい。一般には、より厳しい判定基準とより緩やかな判定基準のうちの少なくとも一方を用いて、印刷ヘッドの検査を実行すればよい。
【００６９】
良品と判定された印刷ヘッドユニットには、図１１のステップＴ５において、ヘッドＩＤが設定される。ヘッドＩＤとしては、印刷ヘッドユニットに関する種々の特性を表す情報が設定されるが、ここでは、列間ズレに関するヘッドＩＤの設定方法を説明する。
【００７０】
図２０は、列間ズレに関するヘッドＩＤの設定内容を示す説明図である。ここでは、図１４に示した６つのノズル列の列間ズレδ１〜δ６の値の範囲に応じて、６つのヘッドＩＤ値が設定されている。例えば、ｉ番目のノズル列の列間ズレδｉが−３０〜−２５μｍの範囲のときには、そのノズル列に関する列間ズレのヘッドＩＤ値が「Ａ」に設定され、２５〜３０μｍの範囲のときには列間ズレのヘッドＩＤ値が「Ｌ」に設定される。図２０において、○を付したヘッドＩＤ値は、ある印刷ヘッドユニットに設定された６つのヘッドＩＤ値の例を示している。この例では、１番目のノズル列の列間ズレδ１が−５〜０μｍの範囲であり、また、２番目のノズル列の列間ズレδ２が１５〜２０μｍの範囲である。図２０の下部に示されているように、この印刷ヘッドユニットの列間ズレに関するヘッドＩＤとしては、「ＦＪＨＧＥＣ」の６つのヘッドＩＤ値が設定されている。
【００７１】
このような列間ズレのヘッドＩＤは、印刷時における着弾位置のズレ補正に使用することが可能である。例えば、図９および図１０に示されているように、双方向印刷時にブラックドットとシアンドットの着弾位置が相互にずれるときには、ブラックノズル列とシアンノズル列（図６、図１４の例では、第１列と第２列）の列間ズレに関するヘッドＩＤ値（図２０では「Ｆ」と「Ｊ」）を用いて、双方向印刷時のズレを補正することが可能である。
【００７２】
ところで、列間ズレに関するヘッドＩＤ値は、列間ズレδの１つの値に対応しているのではなく、列間ズレδの範囲に対応している。そこで、双方向印刷時のズレの補正の際には、ヘッドＩＤ値に対応する列間ズレの範囲の代表値（中央値）の差分が使用される。例えば、第１のノズル列を基準とする第２のノズル列の相対的な列間ズレ量は、第２のノズル列の列間ズレの範囲の代表値（１７．５μｍ）から、第１のノズル列の列間ズレの範囲の代表値（−２．５μｍ）を減算した値（２０μｍ）となる。このような計算によって、基準とする第１のノズル列（図６の場合にはブラックノズル列）から、第２のノズル列（シアンノズル列）までの相対的に列間ズレ量を容易に決定することができる。また、この相対的な列間ズレを用いて、双方向印刷時の位置ズレを補正することが可能である。
【００７３】
なお、図２０のヘッドＩＤ値を用いれば、ブラックノズル列を基準として、シアンノズル列とマゼンタノズル列の平均的な列間ズレ量を求めることも可能である。すなわち、ブラックノズル列（第１列）を基準とするマゼンタノズル列（第４列）の相対的な列間ズレ量は、図２０から５μｍ（＝２．５−（−２．５））となる。一方、ブラックノズル列を基準とするシアンノズル列の相対的な列間ズレ量は、上述したように２０μｍである。従って、ブラックノズル列を基準としたときのシアンノズル列とマゼンタノズル列の平均的な列間ズレ量は、１２．５μｍである。この列間ズレ量に基づいて双方向印刷時のズレを補正すれば、シアンとマゼンタのドットの位置ズレが画質に大きな影響を与える場合に、画質を向上させることが可能である。同様にして、ブラックノズル列を基準としたときの淡シアンノズル列と淡マゼンタノズル列の平均的な列間ズレ量を算出することも可能である。淡シアンや淡マゼンタは、中間調領域の画質に特に影響が大きいので、これらの列間ズレ量を用いて双方向印刷時のズレを補正すれば、中間調領域の画質向上の効果が大きい。
【００７４】
なお、一般には、６つのノズル列に関するヘッドＩＤ値から、６つのノズル列の１つ以上の任意のノズル列に関する列間ズレ量を算出し、これを用いて双方向印刷時の位置ズレを補正することが可能である。
【００７５】
こうしてヘッドＩＤが決定されると、印刷ヘッドユニット６０（図３）の上面に、ヘッドＩＤを示すヘッドＩＤシール１００が貼り付けられる。あるいは、印刷ヘッドユニット６０に設けられているドライバＩＣ１２６（図７）内に不揮発性メモリ（例えばプログラマブルＲＯＭ）を設けておき、その不揮発性メモリの中にヘッドＩＤを格納するようにしてもよい。一般には、印刷ヘッドユニット６０に、ヘッドＩＤ（ヘッド識別情報）が読み取り可能に設定されていればよい。印刷ヘッドユニット６０にヘッドＩＤを読み取り可能に設定しておけば、印刷ヘッドユニット６０をプリンタ２０に組み付ける際に、その印刷ヘッドユニット６０に適したヘッドＩＤをプリンタ２０に設定することができる。
【００７６】
良品と判定された印刷ヘッドユニット６０は、プリンタの組立ラインに搬送される。そして、図１１のステップＴ６において、印刷ヘッドユニット６０がプリンタ２０に組み付けられる。
【００７７】
以上説明したように、本実施例では、列間着弾誤差と列内着弾誤差との両方の基準を満足した印刷ヘッドのみを使用してプリンタ２０を製造するので、着弾誤差の少ない高画質な印刷を行うことのできるプリンタを得ることが可能である。
【００７８】
Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００７９】
Ｆ１．変形例１：
上記実施例は、図３に示したような印刷ヘッドユニット６０を検査対象としていたが、インクカートリッジの搭載部を含まない状態の印刷ヘッド２８そのものを検査対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のプリンタ２０を備えた印刷システムの概略構成図。
【図２】プリンタ２０における制御回路４０の構成を示すブロック図。
【図３】印刷ヘッドユニット６０の構成を示す斜視図。
【図４】各印字ヘッドにおけるインク吐出のための構成を示す説明図。
【図５】ピエゾ素子ＰＥの伸張によりインク粒子Ｉｐが吐出される様子を示す説明図。
【図６】印刷ヘッド２８内の複数列のノズルと複数個のアクチュエータチップとの対応関係を示す説明図。
【図７】アクチュエータ回路９０の分解斜視図。
【図８】アクチュエータ回路９０の部分断面図。
【図９】異なるノズル列で記録されるドットの双方向印刷時の位置ズレを示す説明図。
【図１０】図９に示されている位置ズレを平面的に示す説明図。
【図１１】本発明の実施例における印刷ヘッドユニットの検査と印刷装置への組み付けの手順を示すフローチャート。
【図１２】ヘッド検査装置３００を示す概念図。
【図１３】列間着弾誤差の測定手順を示すフローチャート。
【図１４】列間着弾誤差の測定方法を示す説明図。
【図１５】列内着弾誤差の測定手順を示すフローチャート。
【図１６】列内着弾誤差の測定方法を示す説明図。
【図１７】印刷ヘッドユニットの合否の判定基準の一例を示す説明図。
【図１８】印刷ヘッドユニットの合否の判定基準の一例を示す説明図。
【図１９】印刷ヘッド２８の複数列のノズルの他の配列例を示す説明図。
【図２０】列間ズレに関するヘッドＩＤの設定を示す説明図。
【符号の説明】
２０…インクジェットプリンタ
２２…紙送りモータ
２４…キャリッジモータ
２６…プラテン
２８…印刷ヘッド
３０…キャリッジ
３１…仕切板
３２…操作パネル
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
３９…位置センサ
４０…制御回路
４１…ＣＰＵ
４３…ＰＲＯＭ
４４…ＲＡＭ
５０…Ｉ／Ｆ専用回路
５２…ヘッド駆動回路
５４…モータ駆動回路
５６…コネクタ
６０…印刷ヘッドユニット
７１〜７６…導入管
８０…インク通路
８８…コンピュータ
９０…アクチュエータ回路
９１〜９３…アクチュエータチップ
１００…ヘッドＩＤシール
１１０…ノズルプレート
１１２…リザーバプレート
１２０…接続端子プレート
１２２…内部接続端子
１２４…外部接続端子
１３０…セラミック焼結体
１３２…端子電極
３００…ヘッド検査装置
３０２…ステージ
３０４…紙送りローラ
３０６…紙送りローラ
３１０…ＣＣＤカメラ
３２０…支持部
３３０…制御装置
３３２…画像処理部
【図１】
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【図２】
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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】
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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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