(57)【要約】【課題】印刷濃度が高いこと等に起因する波打ちが激しい箇所でも、記録媒体と液体吐出手段との吐出方向の距離を正確に検出する。【解決手段】開示の技術の一態様に係る液体を吐出する装置は、所定の搬送方向に搬送される記録媒体に、前記記録媒体の面と交差する吐出方向から所定のタイミングで液体を吐出する液体吐出手段と、前記記録媒体の波打ち箇所において、前記吐出方向における前記記録媒体と前記液体吐出手段の距離を検出する距離検出手段と、前記距離に基づき、前記液体を吐出する前記タイミングを調整するタイミング調整手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送方向に搬送される記録媒体に、前記記録媒体の面と交差する吐出方向から所定のタイミングで液体を吐出する液体吐出手段と、
前記記録媒体の波打ち箇所において、前記吐出方向における前記記録媒体と前記液体吐出手段の距離を検出する距離検出手段と、
前記距離に基づき、前記液体を吐出する前記タイミングを調整するタイミング調整手段と、を有する
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項２】
前記距離検出手段は、前記記録媒体の前記液体が吐出される面の裏面と、前記距離検出手段との前記吐出方向における距離に基づき、前記距離を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
【請求項３】
前記液体吐出手段は、前記記録媒体の面内で前記搬送方向と交差する幅方向における複数の位置で前記吐出を行い、
前記距離検出手段は、前記幅方向に配列された複数の画素を有し、前記各画素の出力に基づき、前記幅方向における所定の位置で前記距離を検出する
ことを特徴とする請求項１、又は２に記載の液体を吐出する装置。
【請求項４】
前記液体吐出手段は、前記記録媒体の面内で前記搬送方向と交差する幅方向における複数の位置で前記吐出を行い、
前記距離検出手段は、移動機構により前記幅方向に移動されながら、前記幅方向における所定の位置で前記距離を検出する
ことを特徴とする請求項１、又は２に記載の液体を吐出する装置。
【請求項５】
前記搬送方向の前記波打ち箇所を検知する搬送方向波打ち箇所検知手段と、
前記距離検出手段による検出の時間間隔を変更する時間間隔変更手段と、を有し
前記距離検出手段は、前記波打ち箇所での前記距離と、前記搬送に伴う前記記録媒体の前記吐出方向のばたつきに伴う前記距離と、を検出し、
前記時間間隔変更手段は、前記波打ち箇所において、前記時間間隔を変更し、
前記ばたつきは、前記搬送に伴う前記記録媒体の前記吐出方向への変位、又は振動である、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体を吐出する装置。
【請求項６】
前記搬送方向波打ち箇所検知手段は、前記記録媒体の領域毎で付着される前記液体の量に基づき、前記搬送方向の前記波打ち箇所を検知する請求項５に記載の液体を吐出する装置。
【請求項７】
前記記録媒体の両面に前記液体を吐出するために、前記液体吐出手段に向けて前記記録媒体を搬送する両面吐出用搬送手段を有し、
前記搬送方向波打ち箇所検知手段は、前記記録媒体の一の面の領域毎に付着される液体の量に基づき、前記搬送方向の前記波打ち箇所を検知する、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体を吐出する装置。
【請求項８】
所定の張力を付与した状態で前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
搬送に伴う前記吐出方向における前記記録媒体の振動状態を推定する振動状態推定手段と、を有し、
前記タイミング調整手段は、前記波打ち箇所における前記距離と、前記振動に伴う前記距離と、に基づいて前記タイミングを調整する
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の液体を吐出する装置。
【請求項９】
前記振動状態推定手段は、前記記録媒体の厚さ、及び前記張力から算出される前記記録媒体の振動周波数に基づき、前記振動状態を推定する請求項８に記載の液体を吐出する装置。
【請求項１０】
前記振動状態推定手段は、前記記録媒体の厚さ、及び前記張力から算出される前記記録媒体の振動周波数と、前記距離から検知される前記記録媒体の振動方向と、に基づき、前記振動状態を推定する請求項８に記載の液体を吐出する装置。
【請求項１１】
所定の搬送方向に搬送される記録媒体に、前記記録媒体の面と交差する吐出方向から所定のタイミングで液体を吐出する工程と、
前記記録媒体の波打ち箇所において、前記記録媒体と前記吐出手段との前記吐出方向の距離を検出する工程と、
前記距離に基づき、前記液体を吐出する前記タイミングを調整する工程と、を有する
ことを特徴とする液体を吐出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する装置、液体を吐出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の印刷需要を有する事業体等で使用され、例えば毎分１００頁以上等の大量印刷を行うプロダクションプリンタが知られている。プロダクションプリンタの１つに、大型ロール状の記録媒体上に、液体吐出方式で印刷する連続用紙印刷装置がある。ここで、液体吐出方式とは、記録媒体上にインク等の液体を吐出して、記録媒体に画像等を形成する方式である。
【０００３】
液体吐出方式の連続用紙印刷装置では、記録媒体に付与される張力の変化や、水分を吸収した記録媒体の膨潤による波打ち等に起因して、液体吐出手段と記録媒体との吐出方向の距離が変動し、記録媒体上での液体の着弾位置がばらつく場合がある。
【０００４】
これに対し、液体吐出手段と記録媒体との吐出方向の距離に応じて液体の吐出タイミングを調整し、液体の着弾位置ばらつきを補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、印刷濃度が高いこと等に起因する波打ちが激しい箇所では、記録媒体と液体吐出手段との吐出方向の距離を正確に検出できず、液体の着弾位置ばらつきを補正できない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、印刷濃度が高いこと等に起因する波打ちが激しい箇所でも、記録媒体と液体吐出手段との吐出方向の距離を正確に検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の一態様に係る液体を吐出する装置は、所定の搬送方向に搬送される記録媒体に、前記記録媒体の面と交差する吐出方向から所定のタイミングで液体を吐出する液体吐出手段と、前記記録媒体の波打ち箇所において、前記吐出方向における前記記録媒体と前記液体吐出手段の距離を検出する距離検出手段と、前記距離に基づき、前記液体を吐出する前記タイミングを調整するタイミング調整手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、印刷濃度が高いこと等に起因する波打ちが激しい箇所でも、記録媒体と液体吐出手段との吐出方向の距離を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置の一例を示す外観図である。
【図２】第１の実施形態の画像形成装置の作像部の構成の一例を説明する図である。
【図３】第１の実施形態の液体吐出ユニットの外形形状の一例を説明する図である。
【図４】第１の実施形態の画像形成装置の有する検出装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態のパターンセンサの構成の一例を説明する図である。
【図６】第１の実施形態の距離センサの構成と出力信号の一例を説明する図である。
【図７】第１の実施形態の画像形成装置の有する検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態の画像形成装置の有するコントローラのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図９】第１の実施形態のコントローラの有するデータ管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】第１の実施形態のコントローラの有する画像出力装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】第１の実施形態の相関演算処理の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】第１の実施形態の相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を説明する図である。
【図１３】第１の実施形態の相関演算の演算結果の一例を説明する図である。
【図１４】第１の実施形態の吐出方向距離検出部の機能構成と出力信号の一例を説明する図である。
【図１５】第１の実施形態の画像形成装置の有する検出装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第１の実施形態の画像形成装置の有する検出装置による処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図１７】第２の実施形態の画像形成装置の有する検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１８】第２の実施形態の画像形成装置の有する検出装置の出力信号の一例を説明する図である。
【図１９】第２の実施形態の画像形成装置の有する検出装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】第３の実施形態の画像形成装置の有する液体吐出ユニットの主走査移動機構の構成の一例を説明する図である。
【図２１】第３の実施形態の距離センサの構成の一例を説明する図である。
【図２２】第３の実施形態の距離センサの移動機構の構成の一例を説明する図である。
【図２３】第４の実施形態の画像形成装置の有する検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
実施形態の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【００１２】
また実施形態において、「液体を吐出する装置」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。液体を吐出する装置には、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も含まれる。
【００１３】
この「液体を吐出する装置」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。
【００１４】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インク等の液体を吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置がある。
【００１５】
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である。
【００１６】
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。
【００１７】
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、または加熱、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。
【００１８】
また、「液体を吐出する装置」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。
【００１９】
また、「液体を吐出する装置」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。
【００２０】
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【００２１】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【００２２】
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【００２３】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【００２４】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【００２５】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【００２６】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
【００２７】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【００２８】
「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。
【００２９】
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
【００３０】
[第１の実施形態]
以下、「液体が付着可能なもの」をウェブと称し、ウェブが用紙である場合を例に、第１の実施形態を説明する。
【００３１】
また、以下で示す図面において、白抜きの矢印でＸ、Ｙ、及びＺ方向を示す場合があるが、Ｘ方向はウェブの幅方向、Ｙ方向はウェブの搬送方向、Ｚ方向は液体吐出ユニットによる液体の吐出方向をそれぞれ示している。
【００３２】
なお、ウェブは「記録媒体」の一例であり、ウェブの搬送方向は「所定の搬送方向」の一例である。また、液体吐出ユニットによる液体の吐出方向は「記録媒体の面と交差する吐出方向」の一例であり、ウェブの幅方向は「記録媒体の面内で搬送方向と交差する幅方向」の一例である。
【００３３】
＜装置全体構成＞
図１は、本実施形態の液体を吐出する装置の一例を示す概略図である。例えば、液体を吐出する装置は、図示するような画像形成装置である。このような画像形成装置では、吐出される液体は、水性又は油性であるインク等の記録液である。以下、液体を吐出する装置が画像形成装置１１０である例で説明する。
【００３４】
画像形成装置１１０は、ローラ１３０等によって搬送されるウェブ１２０に対して、液体を吐出して画像形成を行う。ウェブ１２０は、いわゆる連続用紙印刷媒体等である。言い換えるとウェブ１２０は、巻き取りが可能なロール状のシート等である。
【００３５】
画像形成装置１１０は、所謂プロダクションプリンタである。また画像形成装置１１０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色のそれぞれのインク等の液体を吐出してウェブ１２０の所定の箇所に画像を形成するインクジェットプリンタである。
【００３６】
以下の説明では、ローラ１３０が、ウェブ１２０の張力を調整等し、ウェブ１２０がＹ方向に搬送される例で説明する。
【００３７】
なお、記録媒体の両面に画像形成を行う場合は、例えば、画像形成装置１１０を２台使用し、２台の間にターンバーを設けて、記録媒体の表裏を入れ換えて画像形成が行われる。本実施形態においても、オモテ面は１号機で、また裏面は２号機で画像形成するシステムを想定する。但し、これに限定はされず、１台の画像形成装置でオモテ面と裏面の両面に画像形成してもよい。
【００３８】
なお、上記のターンバー、及びローラ１３０等は、「記録媒体の両面に液体を吐出するために、液体吐出手段に向けて記録媒体を搬送する両面吐出用搬送手段」の一例である。
【００３９】
本実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の液体吐出ヘッドを有する画像形成装置を説明するが、本実施形態を適用できる画像形成装置はこれらの液体吐出ヘッドを有するものに限定されない。すなわち、本実施形態を用いることができる画像形成装置は、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、ライトシアン（ＬＣ）及び／又はその他の色に対応する液体吐出ヘッドを更に有するもの、又は、ブラック（Ｋ）のみの液体吐出ヘッドを有するものなどを含む。ここで、以後の説明において、添え字Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹを付与された記号は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの夫々に対応するものとする。
【００４０】
図２は、本実施形態の画像形成装置の作像部の構成の一例を示す概略図である。図示するように、画像形成装置１１０は、４色のそれぞれの液体を吐出するため、４つの液体吐出ユニットを有している。これらの液体吐出ユニットは、それぞれ「液体を吐出する液体吐出手段」の一例である。
【００４１】
各液体吐出ユニットは、搬送方向に搬送されるウェブ１２０に対して、各色のそれぞれの液体を吐出する。また、ウェブ１２０は、２対のニップローラ（Nip Roller）及びローラ２５０等で搬送されている。以下、この２対のニップローラのうち、各液体吐出ユニットより上流側に設置されるニップローラを「第１ニップローラＮＲ１」と呼ぶ。一方で、第１ニップローラＮＲ１及び各液体吐出ユニットより下流側に設置されるニップローラを「第２ニップローラＮＲ２」と呼ぶ。なお、各ニップローラは、図示するように、ウェブ１２０等の被搬送物を挟んで回転する。このように、各ニップローラ及びローラ２５０は、ウェブ１２０等を所定の方向へ搬送する機構等である。なお、各ニップローラ及びローラ２５０は、「所定の張力を付した状態で、記録媒体を搬送する搬送手段」の一例である。
【００４２】
なお、ウェブ１２０は長尺であることが望ましい。具体的には、ウェブ１２０の長さは、第１ニップローラＮＲ１と、第２ニップローラＮＲ２との距離より長いことが望ましい。但し、ウェブ１２０は、単なる長尺の用紙に限られない。すなわち、ウェブ１２０体は、折り畳まれて格納されるシート、いわゆる「Ｚ紙」等でもよい。
【００４３】
張力検出手段２４０は、ウェブ１２０の張力を検出可能な部材である。張力検出手段２４０は、例えばテンションメータを有し、ウェブ１２０の張力を検出する。
【００４４】
各液体吐出ユニットは、上流側から下流側に向かって、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の順に設置されている。すなわち、最も上流側に設置される液体吐出ユニットをブラック（Ｋ）用とし、以下では「ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ」と呼ぶ。このブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの次に設置される液体吐出ユニットをシアン（Ｃ）用とし、以下では「シアン液体吐出ユニット２１０Ｃ」と呼ぶ。さらに、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの次に設置される液体吐出ユニットをマゼンタ（Ｍ）用とし、以下では「マゼンタ液体吐出ユニット２１０Ｍ」と呼ぶ。続いて、最も下流側に設置される液体吐出ユニットをイエロー（Ｙ）用とし、以下では「イエロー液体吐出ユニット２１０Ｙ」と呼ぶ。
【００４５】
各液体吐出ユニットは、画像データ等に基づいて、ウェブ１２０の所定の箇所に、各色の液体をそれぞれ吐出する。液体を吐出する位置は、液体吐出ユニットから吐出される液体が記録媒体に着弾する位置にほぼ等しい。すなわち、着弾位置は、液体吐出ユニットの直下等である。以下、液体吐出ユニットによって処理が行われる処理位置を着弾位置とする例で説明する。
【００４６】
この例では、ブラックの液体は、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの着弾位置、すなわち「ブラック着弾位置ＰＫ」に吐出される。同様に、シアンの液体は、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの着弾位置、すなわち「シアン着弾位置ＰＣ」に吐出される。さらに、マゼンタの液体は、マゼンタ液体吐出ユニット２１０Ｍの着弾位置、すなわち「マゼンタ着弾位置ＰＭ」に吐出される。また、イエローの液体は、イエロー液体吐出ユニット２１０Ｙの着弾位置、すなわち「イエロー着弾位置ＰＹ」に吐出される。
【００４７】
なお、各液体吐出ユニットが液体を吐出するそれぞれのタイミングは、各液体吐出ユニットに接続されるコントローラ５２０が制御する。また、コントローラ５２０は、検出結果等に基づいて、タイミングを制御する。このようなタイミングは、「所定のタイミング」の一例である。
【００４８】
また、液体吐出ユニットごとに、複数のローラがそれぞれ設置されている。複数のローラは、例えば、各液体吐出ユニットを挟んで、上流側と下流側にそれぞれ設置されている。図示する例では、液体吐出ユニットごとに、ローラが各液体吐出ユニットより上流側にそれぞれ設置されている。以下ではこのローラを「第１ローラ」と呼ぶ。また、第１ローラとは別にローラが、各液体吐出ユニットより下流側にそれぞれ設置されている。以下ではこれを「第２ローラ」と呼ぶ。
【００４９】
「第１ローラ」、及び「第２ローラ」によりウェブ１２０が張架されることで、各液体吐出ユニット２１０の直下には、ウェブ１２０が平面状になる部分が形成されている。各液体吐出ユニット２１０は、このようなウェブ１２０の平面部に向け、液体の吐出方向に沿って液体を吐出する。このようなウェブ１２０の平面部は、「記録媒体の面」の一例である。
【００５０】
ウェブ１２０が搬送される経路は緩やかな円弧状であり、また各液体吐出ユニット２１０は、平面部の法線方向から液体を吐出するため、液体の吐出方向は、液体吐出ヘッド毎で少しずつ異なる方向となる。
【００５１】
「第１ローラ」、及び「第２ローラ」によるウェブ１２０の張架により、搬送に伴うウェブ１２０のばたつきが抑制されている。なお、ばたつきとは、ウェブ１２０が、搬送に伴って液体の吐出方向に変位、又は振動することをいう。
【００５２】
第１ローラ及び第２ローラは、それぞれ従動ローラである。また、第１ローラ及び第２ローラは、モータ等により回転駆動されるローラであってもよい。
【００５３】
但し、第１ローラ及び第２ローラは、従動ローラ等の回転体に限られない。すなわち、第１ローラ及び第２ローラは、被搬送物を支える支持部材であればよい。例えば、第１の支持部材及び第２の支持部材は、断面円形状のパイプ又はシャフト等でもよい。他にも、第１の支持部材及び第２の支持部材は、被搬送物と接する部位が円弧状をした湾曲板等であってもよい。
【００５４】
ウェブ１２０の所定の箇所に、ブラックの液体を吐出させるため、ブラック着弾位置ＰＫへウェブ１２０を搬送させるブラック用第１ローラＣＲ１Ｋが設置されている。これに対して、ブラック着弾位置ＰＫから下流側へウェブ１２０を搬送させるブラック用第２ローラＣＲ２Ｋが設置されている。同様に、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃに対して、シアン用第１ローラＣＲ１Ｃ及びシアン用第２ローラＣＲ２Ｃがそれぞれ設置されている。さらに、マゼンタ液体吐出ユニット２１０Ｍに対して、マゼンタ用第１ローラＣＲ１Ｍ及びマゼンタ用第２ローラＣＲ２Ｍがそれぞれ設置されている。また、イエロー液体吐出ユニット２１０Ｙに対して、イエロー用第１ローラＣＲ１Ｙ及びイエロー用第２ローラＣＲ２Ｙがそれぞれ設置されている。
【００５５】
次に、液体吐出ユニットの外形形状の一例を、図３を用いて説明する。まず、（ａ）は、本実施形態の画像形成装置１１０の４つの液体吐出ユニット２１０Ｋ〜２１０Ｙの一例を示す概略平面図である。
【００５６】
図３（ａ）に示すように、本実施形態の液体吐出ユニットは、ライン型の液体吐出ユニットである。すなわち、液体吐出ユニット２１０は、記録媒体の搬送方向の上流側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応する４つの液体吐出ユニット２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙを配置している。液体吐出ユニット２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙを、以下では、液体吐出ユニット２１０と総称する場合がある。
【００５７】
また、ブラック（Ｋ）の液体吐出ユニット２１０Ｋは、本実施形態では、ウェブ１２０の搬送方向と交差する方向に４つの液体吐出ヘッド２１０Ｋ−１、２１０Ｋ−２、２１０Ｋ−３及び２１０Ｋ−４が千鳥状に配置されている。これにより、画像形成装置１１０は、ウェブ１２０の幅方向、すなわち搬送方向と交差する方向の全域に画像を形成することができる。このような液体吐出ユニット２１０Ｋは、「記録媒体の面内で搬送方向と交差する幅方向における複数の位置で吐出を行う液体吐出手段」の一例である。なお、他の液体吐出ユニット２１０Ｃ、２１０Ｍ及び２１０Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）の液体吐出ユニット２１０Ｋの構成と同様のため、説明を省略する。
【００５８】
なお、この例では、４つの液体吐出ヘッドで液体吐出ユニットを構成する例を説明したが、単一の液体吐出ヘッドで、液体吐出ユニットが構成されても良い。
【００５９】
（ｂ）は、液体吐出ユニット２１０Ｋのうち、１つの液体吐出ヘッド２１０Ｋ−１の有するノズル２１０ｎを示している。（ｂ）に示されているように、ノズル２１０ｎは幅方向に配列するように設けられている。
【００６０】
図２に戻り、液体吐出ユニット２１０毎に、それぞれ搬送方向において上流側に、記録媒体の位置、移動速度、移動量又はこれらの組み合わせを検出するパターンセンサ２２０Ｙ、２２０Ｍ、２２０Ｃ、及び２２０Ｋがそれぞれ設置されている。以下では、パターンセンサ２２０Ｙ、２２０Ｍ、２２０Ｃ、及び２２０Ｋを総称してパターンセンサ２２０と呼ぶ場合がある。このパターンセンサ２２０には、レーザ又は赤外線等の光を利用する光学センサ等が用いられるのが望ましい。なお、光学センサは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等でもよい。さらに、光学センサは、グローバルシャッタであるのが望ましい。グローバルシャッタであると、移動速度が速くても、光学センサは、ローリングシャッタ等と比較して、シャッタタイミングのズレによって発生する、いわゆる画像ズレを少なくできる。
【００６１】
ここで、ウェブ１２０は、表面又は内部に散乱性を有する部材である。そのため、ウェブ１２０にレーザ光が照射されると、反射光が拡散反射する。このようなウェブ１２０からの拡散反射光により、パターンが形成される。パターンは、「スペックル」と呼ばれる斑点状のパターンである。ウェブ１２０からの拡散反射光をパターンセンサ２２０により撮像すると、スペックルパターンを示す画像が得られる。
【００６２】
このようなスペックルパターンは、レーザ光が照射されるウェブ１２０の領域毎に異なる。従ってスペックルパターンに基づいて、ウェブ１２０の搬送方向の位置を検出することが可能となる。また所定時間におけるウェブ１２０の搬送方向の位置の変化を検出し、ウェブ１２０の搬送方向への移動量、又は搬送速度を検出することができる。
【００６３】
なお、このスペックルパターンは、ウェブ１２０の表面又は内部に形成される凹凸形状によって、反射されるレーザ光が相互に干渉して、生成されるものである。
【００６４】
ウェブ１２０に光を照射する光源は、レーザ光を用いる装置に限られない。例えば、光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等でもよい。そして、光源の種類によって、パターンは、スペックルパターンでなくともよい。例えばコヒーレンスが低い光源を用いると、ウェブ１２０による反射光が干渉せず、スペックルパターンが生じない場合があるが、その場合はウェブ１２０の地模様、或いは地紋を撮像したり、予めウェブ１２０に印字したマークを用いたりしてもよい。以下、本実施形態では、パターンがスペックルパターンである例で説明する。
【００６５】
一方で、液体吐出ユニット２１０毎に、それぞれ搬送方向において上流側に、吐出方向における各液体吐出ユニットとウェブ１２０の距離を検出するための距離センサ２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、及び２３０Ｋが配置されている。以下では、距離センサ２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、及び２３０Ｋを総称して距離センサ２３０と呼ぶ場合がある。
【００６６】
本実施形態では、パターンセンサ２２０により、ウェブ１２０の搬送方向の移動量等を検出し、また距離センサ２３０により、吐出方向におけるウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の距離を検出している。そして、これらの検出結果に基づき、液体吐出ユニット２１０により液体を吐出するタイミングを調整している。なお以下では、「吐出方向におけるウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の距離」を、単に「距離」と呼ぶ場合がある。
【００６７】
パターンセンサ２２０と距離センサ２３０とを有する装置を、検出装置３００と呼ぶ。以下に、検出装置３００のハードウェア構成、機能構成等を説明する。
【００６８】
＜検出装置の構成＞
図４は、本実施形態の検出装置３００を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。検出装置３００は、処理部３００Ａと、Ｉ／Ｆ（Interface）３０１と、シャッタ駆動回路３０２と、移動量取込回路３０３と、光源駆動回路３０４と、距離信号取込回路３０５と、Ｉ／Ｏ（Input ／ Output）３０９とを有している。また検出装置３００は、パターンセンサ２２０と、距離センサ２３０と、コントローラ５２０と、張力検出手段２４０と、外部記憶装置２４１とに接続されている。
【００６９】
処理部３００Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０６と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０８とを有している。
【００７０】
ＣＰＵ３０６は、検出装置３００の全体の制御を統括する。ＲＯＭ３０７は、ＣＰＵ３０６に、本実施形態に係わる処理を実行させるためのプログラムと、その他の固定データを格納している。ＲＡＭ３０８は、移動量データや距離信号データ等を一時格納する。Ｉ／Ｆ３０１は、画像形成装置１１０のコントローラ５２０に対し、データ及び信号の送受を行う。
【００７１】
Ｉ／Ｏ３０９は、張力検出手段２４０の出力を入力する。またＩ／Ｏ３０９は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の外部記憶装置２４１に接続され、外部記憶装置２４１に対し、データの入出力が可能となっている。
【００７２】
シャッタ駆動回路３０２は、例えば、入力された制御信号に従って、パターンセンサ２２０の有する光学センサのシャッタを開閉するために、駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。シャッタ駆動回路３０２は、パターンセンサ２２０Ｙ〜Ｋのそれぞれが有するシャッタを駆動する。
【００７３】
移動量取込回路３０３は、例えば、入力された制御信号に従って、パターンセンサ２２０が取得した移動量データを取り込むために、駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。移動量取込回路３０３は、パターンセンサ２２０Ｙ〜Ｋのそれぞれが取得する移動量データを取り込む。
【００７４】
光源駆動回路３０４は、例えば、入力された制御信号に従って、距離センサ２３０における光源の点灯／消灯を行うために、駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。光源駆動回路３０４は、距離センサ２３０Ｙ〜Ｋのそれぞれが有する光源を点灯／消灯させる。
【００７５】
距離信号取込回路３０５は、例えば、入力された制御信号に従って、距離センサ２３０により取得される距離信号を取り込むために、駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。距離信号取込回路３０５は、距離センサ２３０Ｙ〜Ｋのそれぞれにより取得される距離信号を取り込む。
【００７６】
処理部３００Ａは、シャッタ駆動回路３０２を通じてトリガ信号をパターンセンサ２２０に出力し、撮像素子５０４がシャッタを切るタイミングを制御する。また処理部３００Ａは、光源駆動回路３０４を通じてトリガ信号を距離センサ２３０に出力し、光源２３１による光の照射を制御する。さらに、処理部３００Ａは、パターンセンサ２２０から移動量データを、また距離センサ２３０から距離信号を、それぞれ取得するように、移動量取込回路３０３、及び距離信号取込回路３０５を制御する。移動量データと距離信号は、それぞれＲＡＭ３０８に入力される。
【００７７】
なお、本実施形態では、検出装置３００を、画像形成装置１１０のコントローラ５２０とは別に構成した例を示したが、これに限定されない。検出装置３００の機能の一部、又は全部を画像形成装置１１０のコントローラ５２０が備える構成にしてもよい。
【００７８】
またＣＰＵ３０６で行う処理の一部、又は全部を、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の電子回路で実現してもよい。
【００７９】
次に、本実施形態のパターンセンサ２２０について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態のパターンセンサ２２０の構成の一例を説明する図である。
【００８０】
パターンセンサ２２０は、ウェブ１２０に対して光源から光を照射した場合に形成されるスペックルパターンを撮像する。また撮像したスペックルパターンに基づく相互相関演算処理によりウェブ１２０の移動量を算出し、出力する。
【００８１】
具体的には、パターンセンサ２２０は、半導体レーザ５０１と、コリメート光学系５０２と、テレセントリック光学系５０３と、撮像素子５０４とを有している。また、パターンセンサ２２０は、ＦＰＧＡ５０５と、メモリ５０６とを有している。
【００８２】
半導体レーザ５０１は、ウェブ１２０における検出領域１２０ａに、コリメート光学系５０２を介して、コリメートされたレーザ光を照射する。テレセントリック光学系５０３は、検出領域１２０ａで拡散反射されたレーザ光で形成されるスペックルパターンを、撮像素子５０４の撮像面に結像させる。
【００８３】
撮像素子５０４は、２次元配列された画素を有し、各画素は受光量に応じた電圧信号を出力する。撮像素子５０４は、撮像面に結像されたスペックルパターンを撮像する。
【００８４】
例えば撮像素子は、時刻「ＴＭ１」と、時刻「ＴＭ２」との各々において、スペックルパターンを撮像する。そして、時刻「ＴＭ１」で撮像されたスペックルパターンと、時刻「ＴＭ２」で撮像されたスペックルパターンは、メモリ５０６に記憶される。ＦＰＧＡ５０５は、メモリ５０６にアクセスし、相互相関演算を実行し、相関ピーク位置の移動に基づいて、時刻「ＴＭ１」から時刻「ＴＭ２」までに、ウェブ１２０が移動した移動量を算出し、出力する。なお、相関演算の詳細は、後述する。
【００８５】
図５の例では、パターンセンサ２２０のサイズは、幅Ｗ×奥行きＤ×高さＨは、１５×６０×３２［ｍｍ］とする例である。
【００８６】
次に、本実施形態の距離センサ２３０について説明する。
【００８７】
はじめに、ウェブ１２０の波打ちについて説明する。ウェブ１２０は、液体等の水分を吸収することで膨潤し、表面が波打ったような形状になる場合がある。このように波打った形状を、波打ちと称する。
【００８８】
波打ちは、水分が吸収される箇所に応じ、ウェブ１２０の任意の箇所に局所的に発生する。「局所的に発生する」とは、ウェブ１２０の搬送方向、及び幅方向における一部の箇所に発生することを示す。波打ちにより、ウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の吐出方向における距離が変化する、すなわち距離に誤差が生じる。そのため波打ちは、液体吐出ユニット２１０から吐出された液体のウェブ１２０上での着弾位置ずれの原因となる。
【００８９】
波打ちは、例えばウェブ１２０の両面に画像形成する場合に、オモテ面の画像形成で印字濃度が高い、すなわちウェブ１２０に吐出した液体の量が多い場合等に発生する。吐出した液体の量に応じ、ウェブ１２０が吸収する水分の量が増えるからである。そして、裏面において、オモテ面で波打ちが発生した箇所に画像形成する場合に、波打ちによるウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の吐出方向における距離の誤差が問題となる場合がある。
【００９０】
なお、水分が吸収される箇所に応じ、ウェブ１２０の任意の箇所に局所的に発生する波打ちは、「記録媒体の波打ち」の一例である。
【００９１】
本実施形態では、このような波打ちに伴うウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の吐出方向における距離を、距離センサ２３０により検出している。
【００９２】
図６は、本実施形態の距離センサ２３０の構成と出力信号の一例を説明する図である。（ａ）は、距離センサ２３０の構成の一例を示している。（ａ）において、距離センサ２３０は、光源２３１と、投光レンズ２３２と、受光レンズ２３３と、撮像素子２３４とを有している。光源２３１は、例えば赤外光を照射する半導体レーザがＸ方向、すなわちウェブ１２０の幅方向に配列された半導体レーザアレイである。
【００９３】
投光レンズ２３２は、幅方向にはレンズパワーを有さず、Ｙ方向、すなわちウェブ１２０の搬送方向にのみレンズパワーを有するシリンドリカルレンズである。受光レンズ２３３も同様に、幅方向にはレンズパワーを有さず、搬送方向にのみレンズパワーを有するシリンドリカルレンズである。
【００９４】
撮像素子２３４は、Ｘ、及びＹ方向に２次元配列された画素を有し、各画素は受光量に応じた電圧信号を出力する。撮像素子は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳが用いられる。但し２次元ＰＳＤ（Position Sensing Device）等を用いても構わない。
【００９５】
光源２３１から出射された光は、投光レンズ２３２により、搬送方向にのみ収束され、ウェブ１２０の表面に、幅方向と平行なライン状の光として照射される。収束光のウェブ１２０の表面での拡散反射光は、受光レンズ２３３により搬送方向にのみ収束され、撮像素子２３４の撮像面でライン状の像になる。ライン状の像は、撮像素子２３４により撮像され、出力される。このようなライン状の像が、距離を検出するための距離信号となる。
【００９６】
（ｂ）は、使用状態における距離センサ２３０の外観の斜視図である。（ａ）に示した構成は、距離センサ２３０の筐体内に設置されている。距離センサ２３０は、長手方向がウェブ１２０の幅方向に対して平行になるように配置され、幅方向に伸びるライン状の光が、距離の検出領域１２０ｂに照射されている。
【００９７】
光源２３１は、ウェブ１２０の幅方向において、画像形成の有効領域全体にライン状の光を照射可能な半導体レーザアレイである。すなわち、半導体レーザが、画像形成の有効領域全体にライン状の光を照射可能な長さに配列されている。
【００９８】
撮像素子２３４でも同様に、幅方向において画像形成の有効領域全体のライン状の像を撮像可能な長さに、画素が配列されている。ウェブ１２０の幅が広い場合は、複数の２次元撮像素子を、幅方向に配列させて距離センサ２３０を構成してもよい。なお、投光レンズ２３２、及び受光レンズ２３３も同様に、複数のシリンドリカルレンズを幅方向に配列させて構成してもよい。
【００９９】
上記のような距離センサ２３０は、幅方向に配列された画素毎で、Ｚ方向、すなわち吐出方向におけるウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の距離を検出可能である。つまり距離センサ２３０は、幅方向の所定の位置で、このような距離を検出することができる。従って、ウェブ１２０の幅方向の任意の箇所に局所的に発生する波打ちに伴うウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の吐出方向における距離を、距離センサ２３０は検出することができる。距離センサ２３０が有する画素は、「幅方向に配列された複数の画素」の一例であり、距離センサ２３０は、「各画素の出力に基づき、幅方向における所定の位置で距離を検出する距離検出手段」の一例である。
【０１００】
なお、図では距離センサ２３０はウェブ１２０の上側に配置されているが、実際にはウェブ１２０の上側には、液体吐出ユニット２１０が配置され、距離センサ２３０は、ウェブ１２０の下側、すなわち裏面側に配置される。ウェブ１２０のオモテ面は、液体が吐出される面の一例であり、裏面は「記録媒体の液体が吐出される面の裏面」の一例である。
【０１０１】
液体の吐出方向における裏面側でのウェブ１２０の位置の変化と、オモテ面側でのウェブ１２０の位置の変化が等価である場合、距離センサ２３０により、距離センサ２３０とウェブ１２０の距離を検出することで、吐出方向における液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の距離を検出することができる。つまり、記録媒体の液体が吐出される面の裏面と、距離センサ２３０の吐出方向における距離に基づき、吐出方向における液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の距離を検出することができる。
【０１０２】
例えば、投光レンズ２３２の主平面からウェブ１２０の表面までの距離がＬからＬａに変化した場合、ウェブ１２０の表面での拡散反射光によるライン状の像の撮像素子２３４での位置は、搬送方向にｄだけずれる。投光レンズ２３２からウェブ１２０の表面までの吐出方向の距離の変化Ｌ−Ｌａは、受光レンズ２３３の主平面から撮像素子２３４までの距離Ｂと、投光レンズ２３２と受光レンズ２３３の間隔Ｕと、ライン状の拡散反射光の結像位置ずれｄから次の（１）式を用いて算出することができる。
【０１０３】
【数１】
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（１）
液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の吐出方向の距離において、基準となる距離Ｌ０の長さを予め把握しておけば、撮像素子２３４の出力から、距離センサ２３０とウェブ１２０の吐出方向の距離を検出することができる。
【０１０４】
（ｃ）は、距離センサ２３０から出力される距離信号の一例を説明する図である。横軸は２次元撮像素子のＸ座標を示し、ウェブ１２０の幅方向の位置を表している。縦軸は２次元撮像素子のＹ座標を示し、ウェブ１２０の反射光の搬送方向における位置を表している。（ｃ）に例示する距離信号のデータが、所定の時間間隔で、距離センサ２３０により取得される。距離センサ２３０によるデータ取得の時間間隔は、波打ち箇所の搬送方向における大きさを検出可能なものであることが望ましい。つまり距離センサ２３０によるデータ取得の時間間隔は、波打ち箇所の搬送方向における大きさをウェブ１２０の搬送速度で除して算出される時間より、短い時間間隔であることが望ましい。
【０１０５】
（ｃ）において、位置Ｘ１では、ウェブ１２０の表面が吐出方向に局所的にへこんでいることで、反射光による像の位置が、搬送方向の基準位置３７０から−ｄ１だけずれている。また位置Ｘ２ではウェブ１２０の表面が吐出方向に局所的に突出していることで、反射光による像の位置が、搬送方向の基準位置３７０から＋ｄ２だけずれている。このような信号が距離センサ２３０から出力され、距離信号として距離信号取込回路３０５により取り込まれる。ＣＰＵ３０６は、取り込まれた距離信号を受け取り、上記の（１）式に基づき、幅方向の位置毎で、液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の吐出方向の距離を算出する。
【０１０６】
なお、吐出方向の距離の算出においては、搬送方向の基準位置３７０からのずれ量に対し、予め閾値を設けておき、閾値を超えた幅方向の位置においてのみ、吐出方向の距離の算出を行うことにしてもよい。このようにすることで、幅方向の全ての位置で吐出方向の距離の算出を行う場合と比較して、演算の負荷を抑制できる。
【０１０７】
なお図６の（ａ）では、ウェブ１２０の法線方向から光を照射し、法線方向に対し傾いた方向から拡散反射光を受光する構成を示したが、これに限定されない。例えば、ウェブ１２０の法線方向に対して、光源２３１による光の照射方向を−４５度傾け、ウェブ１２０での正反射光を＋４５度方向から受光する構成としてもよい。
【０１０８】
以上説明したハードウェア構成によって、検出装置３００は、次に説明する機能構成を実現することができる。
【０１０９】
本実施形態の検出装置３００の機能構成の一例を、図７のブロック図を参照して説明する。なお、各色の液体吐出ユニットのうち、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ及びシアン液体吐出ユニット２１０Ｃの組み合わせを例に説明する。また、搬送方向の移動量の検出では、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ用の検出部３５１Ａが「Ａ位置」に係る検出結果を出力し、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃ用の検出部３５１Ｂが「Ｂ位置」に係る検出結果を出力する例で説明する。
【０１１０】
図７において、検出装置３００は、搬送方向移動量検出部３５１と、吐出方向距離検出部３６１と、タイミング調整部３８０とを有している。
【０１１１】
搬送方向移動量検出部３５１は、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ用の検出部３５１Ａと、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃ用の検出部３５１Ｂと、計算部３５７とを有している。搬送方向移動量検出部３５１は、検出部３５１Ａと検出部３５１Ｂの出力からウェブ１２０の搬送方向の移動量を検出する。
【０１１２】
ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ用の検出部３５１Ａは、撮像部３５２Ａと、撮像制御部３５３Ａと、データ記憶部３５６Ａとを有している。シアン液体吐出ユニット２１０Ｃ用の検出部３５１Ｂは、検出部３５１Ａと同様の構成であり、撮像部３５２Ｂと、撮像制御部３５３Ｂと、データ記憶部３５６Ｂとを有している。以下、検出部３５１Ａを例に説明する。
【０１１３】
撮像部３５２Ａは、搬送方向に搬送されるウェブ１２０からの拡散反射光により形成されるスペックルパターンを撮像する。なお、撮像部３５２Ａは、例えば、パターンセンサ２２０Ｋの有する撮像素子５０４等によって実現される。
【０１１４】
撮像制御部３５３Ａは、シャッタ制御部３５４Ａ、データ取込部３５５Ａを有する。シャッタ制御部３５４Ａは、撮像部３５２Ａが撮像するタイミングを制御する。データ取込部３５５Ａは、撮像部３５２Ａによって撮像される画像データを取り込む。なお、シャッタ制御部３５４Ａは、例えば、ＣＰＵ３０６とシャッタ駆動回路３０２等によって実現される。またデータ取込部３５５Ａは、例えば、パターンセンサ２２０Ｋの有するＦＰＧＡ等によって実現される。
【０１１５】
データ記憶部３５６Ａは、撮像部３５２Ａが取り込んだ画像データを記憶する。データ記憶部３５６Ａは、例えば、メモリ５０６等により実現される。
【０１１６】
計算部３５７は、データ記憶部３５６Ａ、及び３５６Ｂに記憶される第１画像データＤ１、及び第２画像データＤ２に基づいて、搬送方向におけるウェブ１２０の移動量誤差ΔＳ、又は移動速度誤差、或いはウェブ１２０が有するパターンの位置誤差の何れか少なくとも１つを算出し、タイミング調整部３８０に出力する。計算部３５７のこのような算出機能は、ＦＰＧＡ５０５等により実現される。移動量等の算出処理については、別途詳述する。
【０１１７】
また、計算部３５７は、シャッタ制御部３５４Ａに、シャッタタイミングを示す時差ｔのデータを出力する。すなわち、計算部３５７は、「Ａ位置」を示す画像と、「Ｂ位置」を示す画像とが時差ｔで、それぞれ撮像されるように、シャッタタイミングをシャッタ制御部３５４Ａに与える。また、計算部３５７は、算出される移動速度となるようにウェブ１２０を搬送させるモータ等を制御してもよい。計算部３５７のこのような制御機能は、例えば、ＣＰＵ３０６等により実現される。
【０１１８】
一方、吐出方向距離検出部３６１は、撮像部３６２と、光源制御部３６４と、データ取込部３６５と、計算部３６６とを有している。吐出方向距離検出部３６１は、各色の液体吐出ユニットとウェブ１２０との吐出方向における距離を算出し、出力する。以下、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋとウェブ１２０の吐出方向における距離の検出を例に説明する。なお、各色の液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の吐出方向における距離の検出においても同様である。
【０１１９】
光源制御部３６４は、搬送方向に搬送されるウェブ１２０に照射するライン状の光の点灯、及び消灯を制御する。光源制御部３６４は、例えば、ＣＰＵ３０６と、光源駆動回路３０４等により実現される。
【０１２０】
撮像部３６２は、搬送方向に搬送されるウェブ１２０からの反射光によるライン状の像を撮像する。撮像部３６２は、例えば、距離センサ２３０の有する撮像素子２３４等により実現される。
【０１２１】
データ取込部３６５は、撮像部３６２により撮像される画像データを、距離信号として取り込む。データ取込部３６５は、例えば、ＣＰＵ３０６等により実現される。
【０１２２】
計算部３６６は、データ取込部３６５により取り込まれた距離信号Ｉｍに基づき、液体吐出ユニットとウェブ１２０との吐出方向における距離の基準からのずれが大きい箇所の位置Ｘｉと、位置Ｘｉでの距離Ｌｉを算出する。計算部３６６は、位置Ｘｉと距離Ｌｉを、タイミング調整部３８０に出力する。計算部３６６は、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。距離Ｌｉの算出等については、別途詳述する。なお、吐出方向距離検出部３６１は、「吐出方向における記録媒体と液体吐出手段の距離を検出する距離検出手段」の一例である。
【０１２３】
タイミング調整部３８０は、搬送方向移動量検出部３５１、及び吐出方向距離検出部３６１それぞれの出力に基づき、液体吐出ユニット２１０Ｋ、及び２１０Ｃにおける液体の吐出タイミングを調整する。タイミング調整部３８０は、以下で詳述するコントローラ５２０の有するＣＰＵ７２Ｃｐ等により実現される。なお、タイミング調整部３８０は、「液体を吐出するタイミングを調整するタイミング調整手段」の一例である。
【０１２４】
＜制御装置の構成＞
次に、本実施形態の制御装置であるコントローラ５２０の構成の一例を、図８〜１０を参照して説明する。
【０１２５】
図８は、本実施形態のコントローラ５２０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、コントローラ５２０は、情報処理装置等である上位装置７１と、プリンタ装置７２とを有する。図示する例では、コントローラ５２０は、上位装置７１から入力される画像データ及び制御データに基づいて、プリンタ装置７２に、記録媒体に対して画像を画像形成させる。
【０１２６】
上位装置７１は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）等である。また、プリンタ装置７２は、プリンタコントローラ７２Ｃ及びプリンタエンジン７２Ｅを有する。
【０１２７】
プリンタコントローラ７２Ｃは、プリンタエンジン７２Ｅの動作を制御する。まず、プリンタコントローラ７２Ｃは、上位装置７１と、制御線７０ＬＣを介して制御データを送受信する。さらに、プリンタコントローラ７２Ｃは、プリンタエンジン７２Ｅと、制御線７２ＬＣを介して制御データを送受信する。この制御データの送受信によって、制御データが示す各種印刷条件等がプリンタコントローラ７２Ｃに入力され、プリンタコントローラ７２Ｃは、レジスタ等によって、印刷条件等を記憶する。次に、プリンタコントローラ７２Ｃは、制御データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅを制御し、印刷ジョブデータ、すなわち、画像データに従って画像形成を行う。
【０１２８】
プリンタコントローラ７２Ｃは、ＣＰＵ７２Ｃｐ、印刷制御装置７２Ｃｃ及び記憶装置７２Ｃｍを有する。なお、ＣＰＵ７２Ｃｐ及び印刷制御装置７２Ｃｃは、バス７２Ｃｂによって接続され、相互に通信を行う。また、バス７２Ｃｂは、通信Ｉ／Ｆ等を介して、制御線７０ＬＣに接続される。
【０１２９】
ＣＰＵ７２Ｃｐは、制御プログラム等によって、プリンタ装置７２全体の動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ７２Ｃｐは、演算装置及び制御装置である。
【０１３０】
印刷制御装置７２Ｃｃは、上位装置７１から送信される制御データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅと、コマンド又はステータス等を示すデータを送受信する。これにより、印刷制御装置７２Ｃｃは、プリンタエンジン７２Ｅを制御する。
【０１３１】
プリンタエンジン７２Ｅには、データ線７０ＬＤ−Ｃ、７０ＬＤ−Ｍ、７０ＬＤ−Ｙ及び７０ＬＤ−Ｋ、すなわち、複数のデータ線が接続される。そして、プリンタエンジン７２Ｅは、複数のデータ線を介して、上位装置７１から画像データを受信する。次に、プリンタエンジン７２Ｅは、プリンタコントローラ７２Ｃによる制御に基づいて、各色の画像形成を行う。
【０１３２】
プリンタエンジン７２Ｅは、データ管理装置７２ＥＣ、７２ＥＭ、７２ＥＹ及び７２ＥＫ、すなわち、複数のデータ管理装置を有する。また、プリンタエンジン７２Ｅは、画像出力装置７２Ｅｉ及び搬送制御装置７２Ｅｃを有する。
【０１３３】
図９は、本実施形態のコントローラ５２０が有するデータ管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、複数のデータ管理装置は、同一の構成である。以下、各データ管理装置が同一の構成である場合において、データ管理装置７２ＥＣを例に説明する。したがって、重複する説明は、省略する。
【０１３４】
データ管理装置７２ＥＣは、ロジック回路７２ＥＣｌと、記憶装置７２ＥＣｍとを有する。図示するように、ロジック回路７２ＥＣｌは、データ線７０ＬＤ−Ｃを介して上位装置７１と接続される。また、ロジック回路７２ＥＣｌは、制御線７２ＬＣを介して印刷制御装置７２Ｃｃと接続される。なお、ロジック回路７２ＥＣｌは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＰＬＤ（Programmable Logic Device）等で実現される。
【０１３５】
ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃから入力される制御信号に基づいて、上位装置７１から入力される画像データを記憶装置７２ＥＣｍに記憶する。
【０１３６】
また、ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃから入力される制御信号に基づいて、記憶装置７２ＥＣｍからシアン用画像データＩｃを読み出す。次に、ロジック回路７２ＥＣｌは、読み出されたシアン用画像データＩｃを画像出力装置７２Ｅｉに送る。
【０１３７】
なお、記憶装置７２ＥＣｍは、３頁程度の画像データを記憶できる容量を有するのが望ましい。３頁程度の画像データが記憶できると、記憶装置７２ＥＣｍは、上位装置７１から入力される画像データ、画像形成中の画像データ及び次に画像形成するための画像データを記憶できる。
【０１３８】
図１０は、本発明の一実施形態に係る制御部が有する画像出力装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図示するように、画像出力装置７２Ｅｉは、出力制御装置７２Ｅｉｃと、各色の液体吐出ユニットであるブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃ、マゼンタ液体吐出ユニット２１０Ｍ及びイエロー液体吐出ユニット２１０Ｙとを有する。
【０１３９】
出力制御装置７２Ｅｉｃは、各色の画像データを各色の液体吐出ユニットにそれぞれ出力する。すなわち、出力制御装置７２Ｅｉｃは、入力される画像データに基づいて、各色の液体吐出ユニットを制御する。
【０１４０】
出力制御装置７２Ｅｉｃは、複数の液体吐出ユニットを同時又は個別に制御する。すなわち、出力制御装置７２Ｅｉｃは、タイミングの入力を受けて、各液体吐出ユニットに液体を吐出させるタイミングを変える制御等を行う。なお、出力制御装置７２Ｅｉｃは、プリンタコントローラ７２Ｃから入力される制御信号に基づいて、いずれかの液体吐出ユニットを制御してもよい。さらに、出力制御装置７２Ｅｉｃは、ユーザによる操作等に基づいて、いずれかの液体吐出ユニットを制御してもよい。
【０１４１】
なお、図８に示すプリンタ装置７２は、上位装置７１から画像データを入力する経路と、制御データに基づく上位装置７１及びプリンタ装置７２の間での送受信に用いられる経路とをそれぞれ異なる経路とする例である。
【０１４２】
また、プリンタ装置７２は、例えば、ブラック１色で画像形成を行う構成とされてもよい。ブラック１色で画像形成を行う場合において、画像形成を行う速度を速くするため、例えば、１つのデータ管理装置と、４つのブラック液体吐出ユニットとを有する構成等でもよい。このようにすると、複数のブラック液体吐出ユニットによって、それぞれブラック用の液体が吐出される。そのため、１つのブラック液体吐出ユニットとする構成と比較して、速い画像形成を行うことができる。
【０１４３】
搬送制御装置７２Ｅｃは、ウェブ１２０を搬送させるモータ、機構及びドライバ装置等である。例えば、搬送制御装置７２Ｅｃは、各ローラ等に接続されるモータ等を制御し、ウェブ１２０を搬送させる。
【０１４４】
なお、コントローラ５２０は、画像形成装置１１０の１号機と２号機の両者を制御する。
＜搬送方向移動量等の検出処理＞
次に、搬送方向移動量検出部３５１による搬送方向移動量の検出処理の一例を、図７、及び図１１〜１３を参照して説明する。
【０１４５】
図７において、ウェブ１２０が搬送されると、ウェブ１２０の反射光によるスペックルパターンも一緒に搬送方向に移動する。そのため、同一のスペックルパターンを異なる場所で異なる時間に検出すると、スペックルパターンの搬送方向への移動量が求められる。スペックルパターンの移動量から、計算部３５７は、ウェブ１２０の搬送方向における移動量を算出することができる。また、単位時間当たりの移動量に換算することで、計算部３５７は、搬送方向におけるウェブ１２０の移動速度を算出することができる。
【０１４６】
具体的には、図７に示すように、撮像部３５２Ａと撮像部３５２ＢがＹ方向、すなわち搬送方向において一定の距離Ｓをおいて設置されている。つまり搬送方向における［Ａ位置］と［Ｂ位置］との間の距離は、距離Ｓと等しい。またウェブ１２０は、所定の搬送速度Ｖで搬送されているとする。
【０１４７】
まず、任意のタイミングで、シャッタ制御部３５４Ａは、ウェブ１２０の反射光によるスペックルパターンを、撮像部３５２Ａに撮像させる。次に、撮像部３５２Ａによる撮像から時間Ｔ＝Ｓ／Ｖが経過した後で、シャッタ制御部３５４Ｂは、ウェブ１２０の反射光によるスペックルパターンを、撮像部３５２Ｂに撮像させる。
【０１４８】
移動量に誤差がなければ、撮像部３５２Ａによるスペックルパターンと、撮像部３５２Ｂによるスペックルパターンとは全く同じになり、時間Ｔにおけるウェブ１２０の移動量は、距離Ｓと一致する。しかし、搬送速度の誤差等で移動量に誤差が生じると、誤差に応じて撮像部３５２Ｂによるスペックルパターンが、撮像部３５２Ａによるスペックルパターンに対して搬送方向にずれる。このずれが移動量誤差に該当する。
【０１４９】
計算部３５７は、移動量誤差ΔＳを、撮像部３５２Ａによるスペックルパターンと撮像部３５２Ｂによるスペックルパターンの相互相関演算により算出し、タイミング調整部３８０に出力する。タイミング調整部３８０は、ΔＳ／Ｖにより算出されるタイミングΔｔＳだけ液体吐出ユニット２１０Ｃによる吐出のタイミングをずらすように調整する。これにより、液体吐出ユニット２１０Ｃによる液体の着弾位置ずれに対する移動量誤差ΔＳの影響が補正される。
【０１５０】
また移動量誤差ΔＳを単位時間当たりの距離に換算すれば、ウェブ１２０の搬送速度誤差を求めることが可能である。また基準位置を決めておけば、移動量誤差ΔＳから基準位置に対する位置誤差を求めることができる。例えば［Ｂ位置］を基準位置とした時、上記の場合、ウェブ１２０はΔＳだけの位置誤差を有することになる。
【０１５１】
このように、スペックルパターンに基づいて、画像形成装置１１０は、精度良く、搬送方向における位置、移動量及び移動速度又はこれらの組み合わせを求めることができる。なお、検出装置３００は、搬送方向における位置、移動量及び移動速度のうち、いずれか複数を組み合わせて出力してもよい。
【０１５２】
なお、パターンセンサ２２０は、ウェブ１２０の幅方向の位置等を検出してもよい。言い換えると、パターンセンサ２２０は、搬送方向及び幅方向のそれぞれの位置を検出するのに兼用されてもよい。兼用することで、各方向の位置検出のためにそれぞれパターンセンサを設けた場合と比較してコストを低減できる。また、パターンセンサの数の減少により、省スペース化を図ることもできる。
【０１５３】
次に、検出部３５１Ａ及び３５１Ｂによって撮像される第１画像データＤ１及び第２画像データＤ２に基づき、計算部３５７が実行する相互相関演算処理の詳細を説明する。以下、相互相関演算によって生成される画像を「相関画像」という。例えば、計算部３５７は、相関画像に基づいて、ずれ量ΔＤを計算する。
【０１５４】
例えば、相互相関演算は、下記（２）式で示す計算である。
【０１５５】
Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ−１［Ｆ［Ｄ１］・Ｆ［Ｄ２］＊］    （２）
なお、上記（２）式において、第１画像データＤ１、すなわち、「Ａ位置」で撮像される画像を示す画像データを「Ｄ１」とする。同様に、上記（２）式において、第２画像データＤ２、すなわち、「Ｂ位置」で撮像される画像を示す画像データを「Ｄ２」とする。さらに、上記（２）式において、フーリエ変換を「Ｆ［］」で示し、逆フーリエ変換を「Ｆ−１［］」で示す。さらにまた、上記（２）式において、複素共役を「＊」で示し、相互相関演算を「★」で示す。
【０１５６】
上記（２）式に示すように、第１画像データＤ１及び第２画像データＤ２に対して、相互相関演算「Ｄ１★Ｄ２」を行うと、相関画像を示す画像データが、得られる。なお、第１画像データＤ１及び第２画像データＤ２が２次元画像データであると、相関画像を示す画像データは、２次元画像データとなる。また、第１画像データＤ１及び第２画像データＤ２が１次元画像データであると、相関画像を示す画像データは、１次元画像データとなる。
【０１５７】
なお、相関画像において、例えば、ブロードな輝度分布が問題となる場合には、位相限定相関法が用いられてもよい。位相限定相関法は、例えば、下記（３）式で示す計算である。
【０１５８】
Ｄ１★Ｄ２＊＝Ｆ−１［Ｐ［Ｆ［Ｄ１］］・Ｐ［Ｆ［Ｄ２］＊］］    （３）
なお、上記（３）式において、「Ｐ［］」は、複素振幅において位相のみを取り出すことを示す。また、振幅は、すべて「１」とする。
【０１５９】
このようにすると、計算部３５７は、ブロードな輝度分布であっても、相関画像に基づいて、ずれ量ΔＤを計算できる。
【０１６０】
なお、ずれ量ΔＤの単位は画素数であるため、ずれ量ΔＤに、撮像素子５０４の搬送方向の１画素あたりの画素サイズを乗じ、テレセントリック光学系５０３の光学倍率で除すことで、移動量誤差ΔＳに換算できる。
【０１６１】
図１１は、本実施形態の相互相関演算処理の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、計算部３５７は、図示するような機能構成によって、相互相関演算を行うと、パターンセンサ２２０の位置におけるウェブの移動量、移動速度、相対位置、又はこれらの組み合わせ等を演算することができる。
【０１６２】
具体的には、計算部３５７は、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１と、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２と、相関画像データ生成部ＤＭＫと、ピーク位置探索部ＳＲと、演算部ＣＡＬと、変換結果記憶部ＭＥＭとを有している。
【０１６３】
第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、第１画像データＤ１を変換する。具体的には、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａと、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂとを有している。
【０１６４】
直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａは、直交方向に、第１画像データＤ１を１次元フーリエ変換する。そして、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａによる変換結果に基づいて、搬送方向に、第１画像データＤ１を１次元フーリエ変換する。このようにして、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ１ｂが、直交方向及び搬送方向に、それぞれ１次元フーリエ変換する。このようにして変換された変換結果を、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１は、相関画像データ生成部ＤＭＫに出力する。
【０１６５】
同様に、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、第２画像データＤ２を変換する。具体的には、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａと、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂと、複素共役部ＦＴ２ｃとを有している。
【０１６６】
直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａは、直交方向に、第２画像データＤ２を１次元フーリエ変換する。そして、搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａによる変換結果に基づいて、搬送方向に、第２画像データＤ２を１次元フーリエ変換する。このようにして、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂが、直交方向及び搬送方向に、それぞれ１次元フーリエ変換する。
【０１６７】
次に、複素共役部ＦＴ２ｃは、直交方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ａ及び搬送方向用のフーリエ変換部ＦＴ２ｂによる変換結果の複素共役を計算する。そして、複素共役部ＦＴ２ｃが計算した複素共役を、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２は、相関画像データ生成部ＤＭＫに出力する。
【０１６８】
続いて、相関画像データ生成部ＤＭＫは、第１の２次元フーリエ変換部ＦＴ１から出力される第１画像データＤ１の変換結果と、第２の２次元フーリエ変換部ＦＴ２から出力される第２画像データＤ２の変換結果とに基づいて、相関画像データを生成する。
【０１６９】
相関画像データ生成部ＤＭＫは、積算部ＤＭＫａと、２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂとを有している。
【０１７０】
積算部ＤＭＫａは、第１画像データＤ１の変換結果と、第２画像データＤ２の変換結果とを積算する。そして、積算部ＤＭＫａは、積算結果を２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂに出力する。
【０１７１】
２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂは、積算部ＤＭＫａによる積算結果を２次元逆フーリエ変換する。このように、２次元逆フーリエ変換が行われると、相関画像データが生成される。そして、２次元逆フーリエ変換部ＤＭＫｂは、相関画像データをピーク位置探索部ＳＲに出力する。
【０１７２】
ピーク位置探索部ＳＲは、生成された相関画像データにおいて、最も急峻となる（すなわち、立ち上がりが急になる。）ピーク輝度（ピーク値）があるピーク位置を探索する。まず、相関画像データには、光の強さ、すなわち、輝度の大きさを示す値が入力される。また、輝度は、マトリクス状に入力される。
【０１７３】
なお、相関画像データでは、輝度は、エリアセンサの画素ピッチ間隔、すなわち、画素サイズ間隔で並ぶ。そのため、ピーク位置の探索は、いわゆるサブピクセル処理を行ってから、探索が行われるのが望ましい。このように、サブピクセル処理が行われると、ピーク位置が精度良く探索できる。そのため、検出部は、位置、移動量及び移動速度等を精度良く出力できる。
【０１７４】
例えば、ピーク位置探索部ＳＲによる探索は、以下のように行われる。
【０１７５】
図１２は、本実施形態の相関演算におけるピーク位置の探索方法の一例を示す図である。図では、横軸は、相関画像データが示す画像における搬送方向の位置を示す。一方で、縦軸は、相関画像データが示す画像の輝度を示す。
【０１７６】
以下、相関画像データが示す輝度のうち、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３の３つのデータを例に説明する。つまり、この例では、ピーク位置探索部ＳＲは、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３を繋ぐ曲線ｋにおけるピーク位置Ｐを探索する。
【０１７７】
まず、ピーク位置探索部ＳＲは、相関画像データが示す画像の輝度の各差分を計算する。そして、ピーク位置探索部ＳＲは、計算した差分のうち、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせを抽出する。次に、ピーク位置探索部ＳＲは、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせに隣接する組み合わせを抽出する。このようにすると、図示する、第１データ値ｑ１、第２データ値ｑ２及び第３データ値ｑ３のように、ピーク位置探索部ＳＲは、３つのデータを抽出できる。そして、抽出される３つのデータを繋いで曲線ｋを算出すると、ピーク位置探索部ＳＲは、ピーク位置Ｐを探索できる。このようにすると、ピーク位置探索部ＳＲは、サブピクセル処理等の演算量を少なくし、より高速にピーク位置Ｐを探索できる。なお、最も差分の値が大きくなるデータ値の組み合わせの位置が、最も急峻な位置となる。また、サブピクセル処理は、上記の処理以外の処理でもよい。
【０１７８】
以上のように、ピーク位置探索部ＳＲがピーク位置を探索すると、例えば、以下のような演算結果が得られる。
【０１７９】
図１３は、本実施形態の相互相関演算の演算結果の一例を説明する図である。図は、相互相関関数の相関強度分布を示す。なお、図では、Ｘ軸及びＹ軸は、画素の通し番号を示す。図示する「相関ピーク」のようなピーク位置が、ピーク位置探索部ＳＲによって探索される。
【０１８０】
なお、図では、搬送方向に変動がある例を説明したが、幅方向に変動がある場合には、ピーク位置は、幅方向にもずれた位置に発生する。
【０１８１】
図１１に戻り、演算部ＣＡＬは、ウェブの相対位置、移動量又は移動速度等を演算する。例えば、演算部ＣＡＬは、相関画像データの中心位置と、ピーク位置探索部ＳＲによって探索されるピーク位置との差を計算すると、相対位置及び移動量を演算することができる。
【０１８２】
また、演算部ＣＡＬは、例えば、移動量を時間で除算して移動速度を計算できる。
【０１８３】
以上のようにして、検出部は、相関演算によって、相対位置、移動量又は移動速度等を検出できる。なお、相対位置、移動量又は移動速度等の検出方法は、これに限定されない。例えば、検出部は、以下のように、相対位置、移動量又は移動速度等を検出してもよい。
【０１８４】
まず、計算部３５７は、第１画像データ及び第２画像データのそれぞれの輝度を２値化する。すなわち、検出部は、輝度があらかじめ設定される閾値以下であれば、「０」とし、一方で、輝度が閾値より大きい値であると、「１」とする。このように２値化された第１画像データ及び第２画像データを比較して、検出部は、相対位置を検出してもよい。
【０１８５】
また、計算部３５７は、これ以外の検出方法によって、相対位置、移動量又は移動速度等を検出してもよい。例えば、検出部は、いわゆるパターンマッチング処理等によって、各画像データに写るそれぞれのパターンから相対位置を検出してもよい。
【０１８６】
＜吐出方向の距離検出処理＞
次に、吐出方向距離検出部３６１による吐出方向の距離検出処理を、図１４を参照して説明する。（ａ）は、検出処理の機能構成の一例を示し、（ｂ）は、距離センサ２３０から出力される距離信号Ｉｍの一例を示している。（ｂ）は、図６（ｃ）と同様に、横軸は２次元撮像素子のＸ座標を示し、ウェブ１２０の幅方向の位置を表している。縦軸は２次元撮像素子のＹ座標を示し、ウェブ１２０からの反射光の搬送方向の位置を表している。
【０１８７】
（ａ）において、計算部３６６は、二値化処理部３６７と、搬送方向ずれ閾値判定部３６８と、搬送方向ずれ量算出部３６９とを有している。距離信号Ｉｍは、二値化処理部３６７に入力される。距離信号Ｉｍは、（ｂ）に示すようなウェブ１２０による反射光によるライン状の像である。画素輝度の値に対する二値化処理により、距離信号Ｉｍにおいて、ライン状の像の部分のみを抽出できる。つまりライン状の像の部分のみが有効データとされ、他は無効データとされる。
【０１８８】
二値化処理された距離信号は、搬送方向ずれ閾値判定部３６８に入力される。搬送方向ずれ閾値判定部３６８は、搬送方向のずれ量が閾値を超える部分を抽出する。例えば（ｂ）において、破線は搬送方向のずれの閾値３７１である。例えば、搬送方向の基準位置３７０の座標をＹ０とした場合、上側の破線の座標は、正方向の閾値Ｙ０＋ΔＹで、下側の破線の座標は、負方向の閾値Ｙ０−ΔＹとなる。（ｂ）の例では、位置Ｘ３での出力が閾値を超えているため、閾値を超える出力のみが有効データとされ、他は無効データとされる。
【０１８９】
搬送方向ずれ閾値判定部３６８で処理された距離信号は、搬送方向ずれ量算出部３６９に出力される。搬送方向ずれ量算出部３６９は、有効データのうち、Ｙ座標が最大の座標値から、搬送方向ずれ量ｄ３を取得する。ずれ量ｄ３の単位は画素数であるため、ずれ量ｄ３に、撮像素子２３４の搬送方向の１画素あたりの画素サイズを乗じ、受光レンズ２３３の光学倍率で除すと、長さの単位に換算される。これを（１）式に代入することで距離Ｌ３が算出される。
【０１９０】
（ｂ）の例によれば、計算部３６６から出力される位置Ｘｉ、及び距離Ｌｉは、それぞれ位置Ｘ３、及び距離Ｌ３となる。なお、（ｂ）は、搬送方向ずれの閾値を超える部分が１箇所のみの例を示したが、閾値を超える部分が複数あれば、複数のＸｉ、及びＬｉが出力される。
【０１９１】
計算部３６６による処理は、上記に限定されず、例えば移動平均化処理や細線化処理といった前処理を実行する等してもよい。
【０１９２】
タイミング調整部３８０は、計算部３６６の出力である位置Ｘ３、及び距離Ｌ３が入力されると、幅方向の位置Ｘ３での吐出において、距離Ｌ３に応じて液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整する。例えば、ウェブ１２０から液体吐出ユニット２１０までの距離の基準を距離Ｌ０とすると、距離誤差ΔＬはＬ３―Ｌ０となる。また液体の飛翔速度をｖ０とすると、距離誤差ΔＬに伴う飛翔時間変化ΔｔＬは、ΔＬ／ｖ０となる。この飛翔時間変化ΔｔＬの分だけ液体のウェブ１２０における着弾位置がずれる。ウェブ１２０の搬送速度がＶの場合、着弾位置ずれは、Ｖ・ΔｔＬとなる。
【０１９３】
従って、タイミング調整部３８０は、位置Ｘ３での液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを飛翔時間変化ΔｔＬだけずらすように調整する。例えば、飛翔時間変化ΔｔＬが正の値、つまり飛翔時間が長くなる場合は、液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを飛翔時間変化ΔｔＬだけ早める。これにより、飛翔時間変化がない場合に対し、同じ位置に液体を着弾させることができる。つまり液体吐出ユニット２１０Ｃによる液体の着弾位置ずれに対する距離誤差ΔＬの影響が補正される。
【０１９４】
ここで、「センサが設置される位置」は、検出等が行われる位置を指す。したがって、「センサが設置される位置」に、検出装置等の装置がすべて設置される必要はなく、ケーブル等で接続されたり、センサ以外の装置が、他の位置に設置されたりしてもよい。
【０１９５】
距離センサ２３０が設置される位置は、液体吐出ユニット２１０により吐出された液体の着弾位置に近い位置であることが望ましい。着弾位置と距離センサ２３０との距離が短くなることで、距離の検出誤差を低減できるためである。
【０１９６】
液体吐出ユニット２１０により吐出された液体の着弾位置に近い位置は、具体的には、各第１ローラ及び各第２ローラの間である。例えば図２の例では、距離センサ２３０Ｋは、ブラック用ローラ間距離ＩＮＴＫ１に設置されることが望ましい。他の距離センサ２３０Ｃ、２３０Ｍ、及び２３０Ｙについても同様である。
【０１９７】
さらに、距離センサ２３０が設置される位置は、各ローラ間において、着弾位置より第１ローラに近い位置、つまり着弾位置より上流側であることが望ましい。検出後に吐出タイミングを調整する時間を確保できるためである。
【０１９８】
具体的には、距離センサ２３０Ｋが設置される位置は、ブラック着弾位置ＰＫから上流側に向かってブラック用第１ローラＣＲ１Ｋが設置される位置までの間であることが望ましい。なお、ブラック着弾位置ＰＫから上流側に向かってブラック用第１ローラＣＲ１Ｋが設置される位置までの間を、以下では「ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２」と呼ぶ。
【０１９９】
ブラック用上流区間ＩＮＴＫ２、シアン用上流区間ＩＮＴＣ２、マゼンタ用上流区間ＩＮＴＭ２及びイエロー用上流区間ＩＮＴＹ２に、距離センサ２３０が設置されると、調整のための時間が確保される。そのため、タイミング調整部３８０は、ウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０との距離を検出後、検出結果に応じて確実に吐出タイミングを調整することができる。
【０２００】
距離センサ２３０の位置は、例えば、液体吐出ユニット２１０のそれぞれの直下等でもよい。距離センサ２３０が直下に近いほど、距離センサ２３０による距離の検出の精度が上がるため、検出後に吐出タイミングの調整ができる範囲内で、距離センサ２３０は、液体吐出ユニット２１０の直下に近い位置にあることが望ましい。
【０２０１】
但し、距離センサ２３０は、必ずしも液体吐出ユニット２１０の直下に限定されない。直下にない場合でも、同様の計算が行われるが、吐出タイミングについては、液体吐出ユニット２１０の直下に対する距離センサ２３０の離間距離が考慮されて算出される。
【０２０２】
また、誤差が許容できるのであれば、距離センサ２３０の位置は、液体吐出ユニットのそれぞれの直下又は各第１ローラ及び各第２ローラの間であって、液体吐出ユニット２１０の直下より下流となる位置等でもよい。
【０２０３】
＜全体処理例＞
次に、本実施形態の画像形成装置による処理の一例を、図１５のフローチャートを参照して説明する。
【０２０４】
図１５は、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ、及びシアン液体吐出ユニット２１０Ｃそれぞれによる吐出において、吐出方向の距離誤差ΔＬＫ、及びΔＬＣの影響を除去するための処理を示している。つまり、吐出方向の距離誤差ΔＬＫ、及びΔＬＣに起因する液体のウェブ１２０への着弾位置ずれを補正するために、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋ、及びシアン液体吐出ユニット２１０Ｃそれぞれの液体吐出のタイミングΔｔＬＫ、及びΔｔＬＣを算出し、調整する処理が示されている。
【０２０５】
また図１５は、ウェブ１２０がブラック液体吐出ユニット２１０Ｋを通過するタイミングを搬送方向の移動量の基準とし、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃによる吐出において、搬送方向の移動量誤差ΔＳＣの影響を除去するための処理を示している。つまり、搬送方向の移動量誤差ΔＳＣに起因する液体のウェブ１２０への着弾位置ずれを補正するために、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの液体吐出のタイミングΔｔＳＣを算出し、調整する処理が示されている。
【０２０６】
さらに図１５の処理においては、距離センサ２３０Ｋの設置位置は、一例として、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの直下から上流側に（ＩＮＴＫ２）／５だけずれた位置としている。また距離センサ２３０Ｃの設置位置は、一例として、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの直下から上流側に（ＩＮＴＣ２）／５だけずれた位置としている。
【０２０７】
さらに、パターンセンサ２２０Ｋの設置位置は、一例として、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの直下から上流側に（ＩＮＴＫ２）／３だけずれた位置としている。またパターンセンサ２２０Ｃの設置位置は、一例として、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの直下から上流側に（ＩＮＴＣ２）／３だけずれた位置としている。ウェブ１２０の搬送速度はＶとしている。
【０２０８】
なお、図１５では、ブラックとシアンの液体吐出ユニットに対する例を示すが、他の色の液体吐出ユニットにおいても、図１５に示す処理と同様の処理が、並列又は前後して別途行われるものとする。
【０２０９】
まずステップＳ１５０１において、吐出方向距離検出部３６１は、距離ＬＫｉを検出する。つまり撮像部３６２で撮像し、取得した距離信号ＩｍＫに基づき、計算部３６６は距離ＬＫｉを算出する。算出されたＬＫｉは、幅方向における位置ＸＫｉとともに、タイミング調整部３８０に出力される。なお、ｉは幅方向における複数の位置で、距離ＬＫｉが検出され得ることを想定した添え字である。
【０２１０】
続いてステップＳ１５０３において、タイミング調整部３８０は、距離ＬＫｉに基づき、距離誤差ΔＬＫｉを算出し、着弾ずれを補正するタイミングΔｔＬＫｉを算出する。
【０２１１】
続いてステップＳ１５０５において、タイミング調整部３８０は、タイミングΔｔＬＫｉに基づき、ＸＫｉの位置での液体吐出ユニット２１０Ｋの吐出のタイミングを調整する。この場合、距離センサ２３０Ｋは、液体吐出ユニット２１０Ｋの直下に対し、（ＩＮＴＫ２）／５だけずれた位置に設置されているため、タイムラグを考慮してタイミング調整する。つまり、タイミングΔｔＬＫを検出後、（ＩＮＴＫ２）／（５・Ｖ）で算出される時間の経過後の吐出に対し、吐出のタイミングを調整する。また幅方向における複数の位置で、距離誤差ΔＬＫが検出された場合は、各位置の吐出において吐出のタイミングを調整する。
【０２１２】
続いてステップＳ１５０７において、搬送方向移動量検出部３５１は、移動量誤差ΔＳＣを検出する。つまり検出部３５１Ａと検出部３５１Ｂで取得した第１画像データＤ１と第２画像データＤ２に基づき、計算部３５７が移動量誤差ΔＳＣを算出する。算出された移動量誤差ΔＳＣは、タイミング調整部３８０に出力される。
【０２１３】
続いてステップＳ１５０９において、吐出方向距離検出部３６１は、距離ＬＣｉを検出する。つまり撮像部３６２で撮像し、取得した距離信号ＩｍＣに基づき、計算部３６６は距離ＬＣｉを算出する。算出されたＬＣｉは、幅方向における位置ＸＣｉとともに、タイミング調整部３８０に出力される。なお、ｉの意味は上記と同様である。
【０２１４】
続いてステップＳ１５１１において、タイミング調整部３８０は、移動量誤差ΔＳＣに起因する着弾ずれを補正するタイミングΔｔＳＣを算出する。
【０２１５】
続いてステップＳ１５１３において、タイミング調整部３８０は、距離ＬＣｉに基づき、距離誤差ΔＬＣｉに起因する着弾ずれを補正するタイミングΔｔＬＣｉを算出する。
【０２１６】
続いてステップＳ１５１５において、タイミング調整部３８０は、タイミングΔｔＳＣに基づき、液体吐出ユニット２１０Ｃの吐出のタイミングを調整する。この場合、パターンセンサ２２０Ｃは、液体吐出ユニット２１０Ｃの直下に対し、（ＩＮＴＣ２）／３だけずれた位置に設置されているため、タイムラグを考慮してタイミング調整する。つまり、タイミングΔｔＳＣを検出後、（ＩＮＴＣ２）／（３・Ｖ）で算出される時間の経過後の吐出に対し、吐出のタイミングを調整する。
【０２１７】
続いてステップＳ１５１７において、タイミング調整部３８０は、タイミングΔｔＬＣｉに基づき、ＸＣｉの位置での液体吐出ユニット２１０Ｃの吐出のタイミングを調整する。この場合、距離センサ２３０Ｃは、液体吐出ユニット２１０Ｃの直下に対し、（ＩＮＴＣ２）／５だけずれた位置に設置されているため、タイムラグを考慮してタイミング調整する。つまり、タイミングΔｔＬＣを検出後、（ＩＮＴＣ２）／（５・Ｖ）で算出される時間の経過後の吐出に対し、吐出のタイミングを調整する。また幅方向における複数の位置で、距離誤差ΔＬＣが検出された場合は、各位置の吐出において吐出のタイミングを調整する。
【０２１８】
以上の処理により、ウェブ１２０の移動量誤差と、ウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０までの距離誤差のそれぞれの着弾位置ずれへの影響が補正される。
【０２１９】
次に、図１６は、本実施形態の画像形成装置による処理の一例を示すタイミングチャートである。
【０２２０】
図１６において、ウェブ１２０は、Ｙ方向、すなわち搬送方向に、搬送速度Ｖで搬送されている。ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの直下に対し、搬送方向に、（ＩＮＴＫ２）／３だけ離れた位置にパターンセンサ２２０Ｋが、また（ＩＮＴＫ２）／５だけ離れた位置に距離センサ２３０Ｋが、それぞれ設置されている。同様にシアン液体吐出ユニット２１０Ｃの直下に対し、搬送方向に、（ＩＮＴＣ２）／３だけ離れた位置にパターンセンサ２２０Ｃが、また（ＩＮＴＣ２）／５だけ離れた位置に距離センサ２３０Ｃが、それぞれ設置されている。ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋとシアン液体吐出ユニット２１０Ｃは、搬送方向において、距離Ｓだけ離れて設置されている。
【０２２１】
信号ＰＫは、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋの位置でのパターンセンサ２２０Ｋ、及び距離センサ２３０Ｋのデータ取込のトリガ信号を示し、信号ＳＩＧ１は、ブラック液体吐出ユニット２１０Ｋによる吐出のトリガ信号を示している。また信号ＰＣは、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃの位置でのパターンセンサ２２０Ｃ、及び距離センサ２３０Ｃのデータ取込のトリガ信号を示し、信号ＳＩＧ２は、シアン液体吐出ユニット２１０Ｃによる吐出のトリガ信号を示している。
【０２２２】
まずパターンセンサ２２０Ｋが画像データＤＫを取り込み、次に距離センサ２３０Ｋが距離信号ＩｍＫを取り込む。距離信号ＩｍＫに基づき、距離センサ２３０Ｋは距離ＬＫを算出し、タイミング調整部３８０に出力する。タイミング調整部３８０は、距離ＬＫから距離誤差ΔＬＫを算出し、タイミングΔｔＬＫを求める。タイミング調整部３８０は、信号ＳＩＧ１を、タイミングΔｔＬＫだけずらしてブラック液体吐出ユニット２１０Ｋに出力する。これにより距離誤差ΔＬＫの着弾位置ずれへの影響が補正される。
【０２２３】
パターンセンサ２２０Ｋがデータを取り込んでから、時間Ｓ／Ｖが経過した後、パターンセンサ２２０Ｃが画像データＤＣを取り込み、次に距離センサ２３０Ｃが距離信号ＩｍＣを取り込む。距離信号ＩｍＣに基づき、距離センサ２３０Ｃは距離ＬＣを算出し、タイミング調整部３８０に出力する。タイミング調整部３８０は、距離ＬＣから距離誤差ΔＬＣを算出し、タイミングΔｔＬＣを求める。
【０２２４】
一方、画像データＤＣに基づき、パターンセンサ２２０Ｃは移動量誤差ΔＳＣを算出し、タイミング調整部３８０は、移動量誤差ΔＳＣに基づき、タイミングΔｔＳＣを算出する。
【０２２５】
タイミング調整部３８０は、信号ＳＩＧ２を、タイミングΔｔＬＣ＋ΔｔＳＣだけずらしてシアン液体吐出ユニット２１０Ｃに出力する。これにより距離誤差ΔＬＫ、及び移動量誤差ΔＳＣの着弾位置ずれへの影響が補正される。
【０２２６】
以上説明してきたように、本実施形態によれば、印刷濃度が高いこと等に起因する波打ちが激しい箇所でも、ウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の吐出方向における距離を正確に検出することができる。検出された距離に基づき、液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整することで、ウェブ１２０への液体の着弾位置ずれが補正され、ウェブの波打ちに伴う画質の低下を防止することができる。例えば、オモテ面への画像形成において、印字濃度が高い箇所でウェブ１２０に波打ちが発生したような場合でも、ウェブの波打ちに伴う画質の低下を防止することができる。
【０２２７】
また、本実施形態によれば、波打ちの発生箇所等の局所的な距離誤差、すなわちＸＹ平面において空間周波数の高い距離誤差であっても検出し、その着弾位置ずれへの影響を補正することが可能である。
【０２２８】
さらに、本実施形態では、ウェブの幅方向全体の領域を検出可能なライン状の距離センサを用いている。これにより、液体吐出ユニットが幅方向に走査されないライン型装置においても、ウェブ全面において、局所的な波打ちを検出し、その着弾位置ずれへの影響を補正することができる。
【０２２９】
また、本実施形態では、ウェブの液体が吐出される面とは反対側の面、すなわちウェブの裏面側の面と距離センサとの距離を検出し、液体吐出ユニットとウェブ表面との距離を検出する。これにより、液体吐出ユニット等の他の構成による設置スペースの制約を受けることなく距離センサを設置することが可能となる。従って、設置スペースの制約を受けることなく、ウェブの波打ちの着弾位置ずれへの影響を補正することができる。
【０２３０】
なお、上記ではオモテ面の画像形成における印字濃度で波打ちが発生する場合を一例として挙げたが、これに限定されない。例えば、プロダクションプリンタでは、画質向上を目的に、ウェブの表面を改質等させるための液体を、画像形成に先立ってウェブの全面に塗布する場合がある。液体を塗布した後の乾燥状況等によっては、ウェブに波打ちが発生する場合がある。このような波打ちにも同様に、本実施形態を適用することができる。
【０２３１】
他に、上記の先塗用の液体を、ウェブの全面に塗布せずに、専用の液体吐出ヘッド等を用いて局所的に塗布する、所謂先打ちを行う場合においても、ウェブに波打ちが発生する場合がある。このような先打ちによる波打ちにも同様に、本実施形態を適用することができる。
【０２３２】
また、上流側の液体吐出ユニットによる印字濃度が高い場合に、印字濃度が高い箇所で波打ちが発生し、下流側の液体吐出ユニットにより吐出された液体の着弾位置がずれる場合も考えられる。例えば、図２に示した構成において、上流側のブラック液体吐出ユニット２１０Ｋによる印字濃度によりウェブ１２０の一部に波打ちが発生する場合がある。このような波打ち箇所が下流側に搬送され、例えばイエロー液体吐出ユニット２１０Ｙにより吐出された液体が、波打ち箇所で着弾位置ずれを起こす場合も考えられる。このような場合においても、本実施形態を適用することができる。
【０２３３】
一方で、上記では、パターンセンサ２２０と距離センサ２３０を併用する例を示したが、距離センサ２３０のみを用いることも可能である。その場合は、ウェブの移動量誤差による液体の着弾位置ずれは補正されないが、ウェブの波打ちによる液体の着弾位置ずれは上記と同様に補正される。
【０２３４】
なお、「波打ち」と「コックリング」は同義である。
【０２３５】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の液体を吐出する装置の構成の一例を、図１７〜１８を参照して説明する。本実施形態においても第１の実施形態と同様に、液体を吐出する装置として画像形成装置を例に説明する。また第１の実施形態と同様に、本実施形態においても、１号機によるオモテ面への画像形成において、印字濃度が高い箇所でウェブに波打ちが発生し、波打ちが発生した箇所を含むウェブの裏面に、２号機で画像形成する場合を想定する。また本実施形態の装置のハードウェア構成は、第１の実施形態で説明した例と同様である。以下では第１の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【０２３６】
第１の実施形態では、吐出方向距離検出部３６１が、波打ちの発生箇所での液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の距離誤差を検出する例を説明したが、上述したように、ウェブ１２０は搬送に伴い、「ばたつき」を起こす場合がある。なお「ばたつき」とは、上述のように、ウェブ１２０が搬送に伴って液体の吐出方向に変位、又は振動することをいう。「ばたつき」によっても液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の距離に誤差が生じるため、液体吐出ユニットにより吐出された液体の着弾位置がずれる。
【０２３７】
一方、「波打ち」と「ばたつき」の違いとして、例えば液体吐出ユニット２１０とウェブ１２０の距離誤差が、「波打ち」ではウェブ１２０の局所で生じるのに対し、「ばたつき」は、ウェブ１２０の広い領域で生じる点がある。つまりＸＹ平面において、「波打ち」は、距離誤差の空間周波数が比較的高く、「ばたつき」は、距離誤差の空間周波数が比較的低い。
【０２３８】
本実施形態では、「波打ち」による距離誤差とともに、「ばたつき」による距離誤差をも検出し、これらの着弾位置ずれへの影響を除去している。また搬送方向における「波打ち」の発生箇所を検知し、「波打ち」の箇所近傍でのみ、ＸＹ平面における空間分解能を上げて距離検出を行うようにしている。以下に、この詳細について説明する。
【０２３９】
図１７は、本実施形態の画像形成装置１１０ａの有する検出装置３００ａの機能構成の一例を示すブロック図である。検出装置３００ａは、搬送方向波打ち箇所検知部３７２と、検出時間間隔変更部３７５と、タイミング調整部３８０ａとを有している。
【０２４０】
搬送方向波打ち箇所検知部３７２は、ウェブ１２０の搬送方向における波打ち箇所を検知する。検出時間間隔変更部３７５は、搬送方向波打ち箇所検知部３７２の出力に基づき、距離センサ２３０による検出の時間間隔を変更する。距離センサ２３０による検出の時間間隔とは、言い換えると、距離センサ２３０により距離信号を取得してから、次の距離信号を取得するまでの時間である。時間間隔が短いほど、搬送方向における距離検出の空間分解能が向上する。
【０２４１】
従って、波打ちが発生した箇所では、搬送方向波打ち箇所検知部３７２の出力に基づき、距離センサ２３０による検出の時間間隔が短くなるように変更される。上述のように、波打ちは空間周波数が高いため、波打ち箇所での距離を検出するには、高い空間分解能が必要になるからである。一方で、波打ちが発生していない箇所では、距離センサ２３０による時間間隔は長くなるように変更され、すなわち元の時間間隔に戻される。
【０２４２】
搬送方向波打ち箇所検知部３７２は、吐出量検知部３７３と、データ記憶部３７４とを有している。吐出量検知部３７３は、画像形成装置の１号機によるオモテ面への画像形成の際、ウェブ１２０の領域毎で各液体吐出ユニットから吐出される液体の量を把握するために、領域毎での吐出量を検知する。例えば、領域毎で液体の吐出回数をカウントすることで実現できる。大、中、小の液滴を組み合わせて画像形成する場合は、吐出量検知部３７３は、大、中、小の吐出回数をカウントし、領域毎でその和を求め、吐出量を検知する。領域の大きさは、予め実験等で調べた「波打ちが発生する吐出量と領域の大きさとの関係」に基づいて決定すればよい。また「波打ち」はウェブ１２０に吸収される水分量に応じて増加するため、吐出量検知部３７３は、液滴の大きさで重みづけをして吐出量を算出し、検知してもよい。
【０２４３】
搬送方向波打ち箇所検知部３７２は、吐出量検知部３７３の出力に基づき、吐出量が所定の閾値を超えた領域を波打ちが発生した箇所として検知し、データ記憶部３７４に記憶する。この場合は、実際には波打ちが発生していなかったとしても、吐出量が所定の閾値を超えた領域は、波打ちが発生した箇所として検知され、データ記憶部３７４に記憶される。つまり波打ちが発生した可能性がある箇所が検知され、データ記憶部３７４に記憶される。データ記憶部３７４への記憶は、少なくとも搬送方向における領域を記憶すればよいが、幅方向における領域も併せて記憶しても構わない。
【０２４４】
また「波打ち箇所」、又は「波打ちが発生した可能性がある箇所」には、ウェブ１２０における波打ちが発生した箇所の近傍の領域、又は波打ちが発生した可能性がある箇所の近傍の領域も含まれ、これらの領域で距離センサ２３０による検出が行われる。
【０２４５】
搬送方向波打ち箇所検知部３７２のうち、吐出量検知部３７３は、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。具体的には、例えば画像形成装置の１号機がウェブ１２０のオモテ面に画像形成する際に、領域毎での吐出量データを、ＣＰＵ３０６がコントローラ５２０ａから受け取ることで実現される。データ記憶部３７４は、例えばＲＯＭ３０８等により実現される。
【０２４６】
なお、画像形成装置の１号機によるウェブ１２０のオモテ面の領域毎での吐出量は、「記録媒体の領域毎で付着される液体の量」の一例であり、ウェブ１２０のオモテ面は、「記録媒体の一の面」の一例である。また、搬送方向波打ち箇所検知部３７２は、「搬送方向の波打ち箇所を検知する搬送方向波打ち箇所検知手段」の一例である。
【０２４７】
検出時間間隔変更部３７５は、吐出方向距離検出部３６１による距離検出の時間間隔を変更する。２号機により裏面に画像形成する際、データ記憶部３７４を参照しながら、波打ちがない箇所では、吐出方向距離検出部３６１は、長い時間間隔で距離検出を行う。
【０２４８】
そして、裏面で画像形成する領域が波打ち箇所に該当する場合は、検出時間間隔変更部３７５は、吐出方向距離検出部３６１による距離検出の時間間隔を短縮するように変更する。これにより、搬送方向に高い空間分解能で距離検出ができる。画像形成する領域が波打ち発生箇所に該当しなくなったら、検出時間間隔変更部３７５は、吐出方向距離検出部３６１による距離検出の時間間隔を延長、すなわち元に戻すように変更する。
【０２４９】
具体的には、検出時間間隔変更部３７５は、光源制御部３６４による光源２３１の発光の時間間隔と、データ取込部３６５による撮像素子２３４の撮像の時間間隔を変更する。
【０２５０】
例えば短縮する時の時間間隔は、対象とする「波打ち」の搬送方向の最小サイズをＪとすると、Ｊ／Ｖで算出される時間間隔以下とすればよい。一方、延長する時の時間間隔は、対象とする「ばたつき」の搬送方向の最小サイズをＫとすると、Ｋ／Ｖで算出される時間間隔以下とすればよい。なお、Ｖはウェブ１２０の搬送速度である。
【０２５１】
「波打ち」の搬送方向の最小サイズと、「ばたつき」の搬送方向の最小サイズは、予め実験、又はシミュレーションにより求めることができる。
【０２５２】
検出時間間隔変更部３７５は、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。検出時間間隔変更部３７５は、「距離検出手段による検出の時間間隔を変更する時間間隔変更手段」の一例である。
【０２５３】
なお、検出装置３００ａのＣＰＵ３０６で行う上記の処理の一部、又は全部を、コントローラ５２０ａにより実行させてもよい。またＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の電子回路により処理させてもよい。
【０２５４】
計算部３６６ａは、距離センサ２３０から出力された距離信号Ｉｍに基づき、位置Ｘｉと、距離Ｌｉと、距離Ｍを算出し、タイミング調整部３８０ａに出力する。計算部３６６ａは、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。
【０２５５】
なお、吐出方向距離検出部３６１ａは、搬送に伴うウェブ１２０の吐出方向のばたつきに伴うウェブ１２０と液体吐出ユニット２１０の距離を検出する。つまり吐出方向距離検出部３６１ａは、「搬送に伴う記録媒体の吐出方向のばたつきに伴う距離」と、「波打ち箇所における記録媒体の吐出方向の距離」の両方を検出する機能を有している。
【０２５６】
タイミング調整部３８０ａは、位置Ｘｉと、距離Ｌｉと、距離Ｍに基づき、液体吐出ユニット２１０Ｋ、及び２１０Ｃによる液体の吐出タイミングを調整する。タイミング調整部３８０ａは、例えばコントローラ５２０が有するＣＰＵ７２Ｃｐ等により実現される。
【０２５７】
図１８は、本実施形態による距離センサ２３０の出力信号の一例を示す概略図である。なお、距離センサは、第１の実施形態の距離センサ２３０と同じものを使用できる。
【０２５８】
（ａ）は、「波打ち」の距離信号と、「ばたつき」の距離信号が組み合わされた出力である。「波打ち」の距離信号は、図１４（ｂ）と同様である。図１４（ｂ）に対し、図１８（ａ）では、搬送方向の基準位置３７０に対し、出力がずれ量ｈだけ全体的にオフセットされている。ずれ量ｈは、「ばたつき」によるものである。
【０２５９】
計算部３６６ａは、例えば、距離センサ２３０から出力される距離信号のうち、閾値３７１ａを超える位置Ｘ３でのずれ量ｄ３ａを除いたものを平均化処理して、ずれ量ｈを求める。計算部３６６ａは、ずれ量ｈを（１）式に代入して「ばたつき」による距離Ｍを算出し、コントローラ５２０ａに出力する。
【０２６０】
なお、上記の距離Ｍは、液体吐出ユニットの直下から搬送方向に（ＩＮＴＫ２）／５だけ上流側にずれた位置における「吐出方向の距離」である。従って液体吐出ユニットの直下における「吐出方向の距離」とは厳密には異なる。しかし距離センサの設置位置は液体吐出ユニットの直下に近く、また「ばたつき」による距離誤差のＸＹ平面内での空間周波数は比較的低い。そのため、本実施形態では、液体吐出ユニットの直下から搬送方向に（ＩＮＴＫ２）／５だけ上流側にずれた位置における「吐出方向の距離」である距離Ｍを、液体吐出ユニットの直下における「吐出方向の距離」と見做している。
【０２６１】
一方で、計算部３６６ａは、図１４（ａ）と同様の機能構成で処理し、ずれ量ｄ３ａを求める。計算部３６６ａは、ずれ量ｄ３ａを（１）式に代入して「波打ち」による距離Ｌ３ａを算出し、その位置Ｘ３と併せてコントローラ５２０ａに出力する。
【０２６２】
コントローラ５２０ａは、計算部３６６ａから位置Ｘ３、距離Ｌ３ａが入力されると、幅方向の位置Ｘ３での吐出において、距離に応じて液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整する。例えば、ウェブ１２０から液体吐出ユニット２１０までの距離の基準をＬ０とすると、距離誤差ΔＬａはＬ３ａ―Ｌ０となる。また液体の飛翔速度をｖ０とすると、距離誤差ΔＬａに伴う飛翔時間変化ΔｔＬａは、ΔＬａ／ｖ０となり、この飛翔時間変化ΔｔＬａの分だけ液体のウェブ１２０における着弾位置がずれる。
【０２６３】
従って、コントローラ５２０ａは、位置Ｘ３での液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを飛翔時間変化ΔｔＬａだけずらすように調整する。これにより、「波打ち」による距離誤差ΔＬａの着弾位置ずれへの影響が補正される。
【０２６４】
またコントローラ５２０ａは、計算部３６６ａの距離Ｍが入力されると、位置Ｘ３を除き、幅方向全体での吐出において、距離に応じて液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整する。例えば、ウェブ１２０から液体吐出ユニット２１０までの距離の基準をＬ０とすると、距離誤差ΔＭはＭ―Ｌ０となる。また液体の飛翔速度をｖ０とすると、距離誤差ΔＭに伴う飛翔時間変化ΔｔＭは、ΔＭ／ｖ０となり、この飛翔時間変化ΔｔＭの分だけ液体のウェブ１２０における着弾位置がずれる。
【０２６５】
従って、コントローラ５２０ａは、位置Ｘ３を除き、幅方向全体での液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを飛翔時間変化ΔｔＭだけずらすように調整する。これにより、「ばたつき」による距離誤差ΔＭの着弾位置ずれへの影響が補正される。
【０２６６】
なお、本実施形態では、幅方向全体での液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整する例を示したが、幅方向の一部において距離誤差ΔＭを検出し、幅方向の一部での液体吐出ユニット２１０による吐出のタイミングを調整してもよい。
【０２６７】
図１８（ｂ）は、「波打ち」の搬送方向のサイズＪから算出される時間間隔Ｊ／Ｖより長い時間間隔で、吐出方向距離検出部３６１でデータ取込を行った場合の出力信号の一例を示している。データ取込の時間間隔が長く、「波打ち」による出力信号が、所定のデータ取込のタイミングと次のデータ取込のタイミングの間の空白期間に埋もれてしまい、「波打ち」による出力信号が得られなかった例である。この場合は、「波打ち」による距離誤差の影響を補正することができない。
【０２６８】
本実施形態の検出装置３００ａによる処理の一例を、図１９を用いて説明する。図１９は、検出装置３００ａによる処理の一例を示すフローチャートである。
【０２６９】
まずステップＳ１９０１において、コントローラ５２０ａは、画像形成装置１１０ａの１号機を制御し、ウェブ１２０のオモテ面の所定領域の画像形成を行う。
【０２７０】
続いてステップＳ１９０３において、吐出量検知部３７３は、所定領域での吐出量を検知する。
【０２７１】
続いてステップＳ１９０５において、吐出量検知部３７３は、検知した吐出量が予め設定した閾値を超えたかを判定する。
【０２７２】
ステップＳ１９０５で閾値を超えたと判定した場合は、ステップＳ１９０７において、吐出量検知部３７３は、搬送方向における所定領域の位置をデータ記憶部３７４に記憶する。
【０２７３】
ステップＳ１９０５で閾値を超えていないと判定した場合は、吐出量検知部３７３は、搬送方向における所定領域の位置を記憶せず、ステップＳ１９０９に移る。
【０２７４】
続いてステップＳ１９０９において、コントローラ５２０ａは、画像形成装置１１０ａの１号機によるウェブ１２０のオモテ面の全領域の画像形成が終了したかを判定する。なお、全領域とは画像形成のための全有効領域を意味する。
【０２７５】
ステップＳ１９０９でオモテ面の全領域の画像形成が終了していないと判定した場合は、コントローラ５２０ａは、ステップＳ１９０１に戻り、画像形成装置１１０ａを制御し、ウェブ１２０のオモテ面の次の所定領域の画像形成を行う。
【０２７６】
ステップＳ１９０９でオモテ面の全領域の画像形成が終了したと判定した場合は、コントローラ５２０ａは、ウェブ１２０のオモテ面の画像形成を終了する。
【０２７７】
続いてステップＳ１９１１において、コントローラ５２０ａは、画像形成装置１１０ａの２号機を制御し、ウェブ１２０の裏面の所定領域の画像形成を行う。
【０２７８】
続いてステップＳ１９１３において、検出時間間隔変更部３７５は、データ記憶部３７４を参照し、所定領域が、オモテ面の画像形成において、吐出量が閾値を超えた領域であるかを判定する。つまり、所定領域が、ウェブ１２０において、オモテ面で吐出量が閾値を超えた領域の裏側の領域に該当するかを判定する。
【０２７９】
ステップＳ１９１３で閾値を超えた領域であると判定した場合は、ステップＳ１９１５において、検出時間間隔変更部３７５は、距離検出の時間間隔を短縮する。
【０２８０】
ステップＳ１９１３で吐出量が閾値を超えた領域でないと判定した場合は、検出時間間隔変更部３７５は、距離検出の時間間隔を短縮せず、ステップＳ１９１７に移る。
【０２８１】
続いてステップＳ１９１７で、コントローラ５２０ａは、画像形成装置１１０ａの２号機を制御し、距離検出と、検出した距離に基づく吐出のタイミング調整をしながら所定領域の画像形成を行う。
【０２８２】
所定領域の画像形成の終了後に、ステップＳ１９１９において、検出時間間隔変更部３７５は距離検出の時間間隔を元に戻す。
【０２８３】
続いてステップＳ１９２１において、コントローラ５２０ａは、ウェブ１２０の裏面の全領域の画像形成が終了したかを判定する。
【０２８４】
ステップＳ１９２１で裏面の全領域の画像形成が終了していないと判定した場合は、コントローラ５２０ａは、ステップＳ１９１１に戻り、ウェブ１２０の裏面の次の所定領域の画像形成を行う。
【０２８５】
ステップＳ１９２１で裏面の全領域の画像形成が終了したと判定した場合は、コントローラ５２０ａは、ウェブ１２０の裏面の画像形成を終了する。
【０２８６】
以上説明したように、本実施形態では、搬送方向における「波打ち」の発生箇所を検知し、「波打ち」の箇所近傍でのみ、ＸＹ平面における空間分解能を上げて距離検出を行う。これにより、常に空間分解能を上げて距離検出を行う場合と比較し、取得する距離信号のデータ量、及び演算処理するデータ量を大幅に削減することができ、処理負荷、及び演算コストを削減することができる。
【０２８７】
また本実施形態によれば、「波打ち」による距離誤差とともに、「ばたつき」による距離誤差も検出し、これらの着弾位置ずれへの影響を補正することができる。
【０２８８】
なお、これ以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。また本実施形態は、ライン型装置に限定されず、次の第３の実施形態で示すシリアル型装置等にも適用可能である。
【０２８９】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態の液体を吐出する装置の構成の一例を、図２０〜２２を参照して説明する。本実施形態においても第１〜２の実施形態と同様に、液体を吐出する装置として画像形成装置を例に説明する。また第１〜２の実施形態と同様に、本実施形態においても、１号機によるオモテ面への画像形成において、印字濃度が高い箇所でウェブに波打ちが発生し、波打ちが発生した箇所を含むウェブの裏面に、２号機で画像形成する場合を想定する。なお、第１〜２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【０２９０】
本実施形態では、第１の実施形態におけるライン状の像を用いる距離センサ２３０に代えて、点像を用いる距離センサ２３０ｂを用いて距離を検出する。また第１の実施形態では、画像形成装置はライン型装置であったのに対し、本実施形態では、シリアル型装置である。
【０２９１】
本実施形態のシリアル型の画像形成装置では、主走査移動機構により液体吐出ユニットを、ウェブの幅方向に移動させながら画像形成を行う。図２０は、本実施形態の画像形成装置の有する主走査移動機構４００の構成の一例を説明する概略図である。
【０２９２】
主走査移動機構４００は、液体吐出ユニット４０４と、キャリッジ４０３と、ガイド部材４０１と、主走査モータ４０５とを有している。また主走査移動機構４００は、駆動プーリ４０６と、従動プーリ４０７と、タイミングベルト４０８と、側板４９１Ａ及び４９１Ｂと、背板４９１Ｃとを有している。
【０２９３】
液体吐出ユニット４０４は、ブラック液体吐出ヘッドと、シアン液体吐出ヘッドと、マゼンタ液体吐出ヘッドと、イエロー液体吐出ヘッドとを有している。各液体吐出ヘッドはそれぞれ搬送方向に配列されたノズルを有している。各液体吐出ヘッドは幅方向に配列されてキャリッジ４０３に固定されている。
【０２９４】
例えば、図２０の左から右に、ブラック液体吐出ヘッド、シアン液体吐出ヘッド、マゼンタ液体吐出ヘッド、及びイエロー液体吐出ヘッドが配置されている。液体吐出ユニット４０４は、吐出方向に向けて液体を吐出し、液体吐出ユニット４０４の下で搬送されるウェブ１２０に、液体を着弾させる。
【０２９５】
主走査モータ４０５の回転は、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７に伝達され、タイミングベルト４０８によりキャリッジ４０３に伝達される。キャリッジ４０３は、ガイド部材４０１に沿って、幅方向に走査される。これによりキャリッジ４０３に固定された液体吐出ユニット４０４は、幅方向に走査される。
【０２９６】
ウェブ１２０を搬送方向に搬送し、かつ液体吐出ユニット４０４を幅方向に走査しながら、液体を吐出することで、ウェブ１２０に２次元画像が形成される。
【０２９７】
次に、本実施形態の距離センサ２３０ｂについて、図２１を参照して説明する。図２１は、距離センサ２３０ｂの構成の一例を説明する概略図である。図２１は、距離センサ２３０ｂの光学系構成の一例を示している。
【０２９８】
図２１において、距離センサ２３０ｂは、光源２３１ｂと、投光レンズ２３２ｂと、受光レンズ２３３ｂと、撮像素子２３４ｂとを有している。光源２３１ｂは、例えば赤外光を照射する半導体レーザである。
【０２９９】
撮像素子２３４ｂは、Ｘ、Ｙ方向に２次元配列された画素を有し、各画素は受光量に応じた電圧信号を出力する。撮像素子は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳが用いられる。但し２次元ＰＳＤ等を用いても構わない。
【０３００】
第１の実施形態の距離センサ２３０とは異なり、本実施形態では、投光レンズ、及び受光レンズに軸対称のレンズを用いている。
【０３０１】
光源２３１ｂから出射された光は、投光レンズ２３２ｂによりウェブ１２０の表面に収束される。収束光のウェブ１２０の表面での拡散反射光は、受光レンズ２３３ｂにより撮像素子２３４ｂの受光面で結像し、点像となる。点像が撮像素子２３４ｂにより撮像された像が、撮像素子２３４ｂから出力される。
【０３０２】
光源２３１から出射された光は、投光レンズ２３２によりウェブ１２０の表面に収束される。収束光のウェブ１２０の表面での拡散反射光は、受光レンズ２３３により撮像素子２３４の受光面で結像する。拡散反射光の撮像素子２３４での結像位置は、撮像素子２３４の出力により検出される。撮像素子２３４の出力は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳの画素の位置の出力、又はＰＳＤの電流の出力等である。
【０３０３】
例えば投光レンズ２３２ｂの主平面からウェブ１２０の表面までの距離がＬからＬａに変化した場合、ウェブ１２０の表面での拡散反射光による点像の撮像素子２３４ｂでの位置は、搬送方向にｄｂだけずれる。投光レンズ２３２ｂからウェブ１２０の表面までの距離の変化Ｌ−Ｌａは、受光レンズ２３３ｂの主平面から撮像素子２３４ｂまでの距離Ｂと、投光レンズ２３２ｂと受光レンズ２３３ｂの間隔Ｕと、拡散反射光による点像の結像位置ずれｄｂから、前述の（１）式を用いて算出することができる。
【０３０４】
基準となる距離Ｌの長さを予め把握しておけば、撮像素子２３４ｂの出力に基づき、距離センサ２３０ｂからウェブ１２０の表面までの距離を検出することができる。
【０３０５】
図２１は、ウェブ１２０の表面での拡散反射光を受光する構成であるが、例えば光源２３１による光の照射方向を−４５度傾け、ウェブ１２０の表面での正反射光を＋４５度方向から受光する構成としてもよい。
【０３０６】
Ｚ方向、すなわち吐出方向において、液体吐出ユニット４０４と距離センサ２３０ｂは、ウェブ１２０を挟んで対向している。液体吐出ユニット４０４はウェブ１２０のオモテ面に対し、図の＋Ｚ方向に液体を吐出する。一方、距離センサ２３０ｂはウェブ１２０の裏面に対し、図の−Ｚ方向からレーザ光を照射し、反射光を撮像する。
【０３０７】
距離センサ２３０ｂからウェブ１２０の裏面までの距離を検出することで、液体吐出ユニット４０４からウェブ１２０のオモテ面までの距離を検出する点は、図２の例と同様である。
【０３０８】
但し、距離センサ２３０ｂは、光の照射位置のみでのウェブ１２０までの距離を検出するものである。幅方向全体、すなわち画像形成のための全有効領域において、ウェブ１２０までの距離を検出するには、幅方向における距離センサ２３０ｂの位置を変化させる必要がある。つまり、距離センサ２３０ｂを幅方向に移動させる移動機構等が必要となる。
【０３０９】
図２２は、距離センサ２３０ｂを幅方向に移動させる移動機構の構成の一例を示している。移動機構５００は、ガイド部材３０６と、キャリッジ３０７と、駆動プーリ３０８と、従動プーリ３０９と、タイミングベルト３１０と、走査モータ３１１と、側板３１２ａ及び３１２ｂと、背板３１２ｃとを有している。側板３１２ａ及び３１２ｂと背板３１２ｃは、ガイド部材３０６と、駆動プーリ３０８と、従動プーリ３０９と、走査モータ３１１とを支持している。
【０３１０】
走査モータ３１１の回転は、駆動プーリ３０８と従動プーリ３０９に伝達され、タイミングベルト３１０によりキャリッジ３０７に伝達される。キャリッジ３０７は、ガイド部材３０６に沿って幅方向に走査される。これによりキャリッジ３０７に固定された距離センサ２３０ｂを幅方向に走査し、ウェブ１２０の幅方向における距離センサ２３０ｂの位置を、変化させることができる。
【０３１１】
移動機構５００は、「幅方向に距離検出手段を移動させる移動機構」の一例である。また距離センサ２３０ｂは、「移動機構により幅方向に移動されながら、幅方向における所定の位置で距離を検出する距離検出手段」の一例である。
【０３１２】
距離検出において、距離センサ２３０ｂは、液体吐出ユニット４０４の幅方向への走査に連動して、幅方向に走査される。この場合、距離センサ２３０ｂは、液体吐出ユニット４０４に対し、搬送方向の上流側にずれて配置されている。これにより、距離センサ２３０ｂにより検出された距離誤差に応じて、液体吐出ユニット４０４による吐出のタイミングを調整する時間が確保され、吐出タイミングの調整が可能となる。
【０３１３】
各色の液体吐出ユニット４０４は幅方向に配列されているため、各色の液体吐出ユニット４０４のウェブ１２０の搬送方向における位置は等しい。そのため、距離センサ２３０ｂにより検出された距離誤差に基づき、各色の液体吐出ユニット４０４による吐出のタイミングを同様にずらせばよい。距離誤差の検出と、吐出のタイミング調整については、第１〜２の実施形態で説明したものと同様である。
【０３１４】
以上説明したように、本実施形態によれば、シリアル型の画像形成装置において、ウェブ１２０に波打ちが発生したような場合でも、距離センサ２３０ｂにより、波打ちに伴うウェブ１２０と液体吐出ユニット４０４との吐出方向における距離を正確に検出することができる。検出された距離に基づき、液体吐出ユニット４０４による吐出のタイミングを調整することで、ウェブ１２０への液体の着弾位置ずれが補正され、ウェブの波打ちに伴う画質の低下を防止することができる。
【０３１５】
なお、これ以外の効果は、ライン状の距離センサを用いることで得られる効果を除き、第１〜２の実施形態で説明したものと同様である。
【０３１６】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態の液体を吐出する装置の構成の一例を、図２３を参照して説明する。本実施形態においても第１〜２の実施形態と同様に、液体を吐出する装置として画像形成装置を例に説明する。また本実施形態の装置のハードウェア構成は、第１の実施形態で説明した例と同様である。以下では、第１〜２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【０３１７】
上述の第２の実施形態では、液体吐出ユニットの直下から搬送方向に（ＩＮＴＫ２）／５だけ上流側にずれた位置における「吐出方向の距離」である距離Ｍを、液体吐出ユニットの直下における「吐出方向の距離」と見做して、吐出タイミングを調整する一例を説明した。これに対し、本実施形態では、液体吐出ユニットの直下から搬送方向に（ＩＮＴＫ２）／５だけ上流側にずれた位置における「吐出方向の距離」である距離Ｍを検出し、この距離Ｍから、液体吐出ユニットの直下における距離誤差ΔＭ０を推定している。そして、推定した距離誤差ΔＭ０に基づき、吐出タイミングを調整している。
【０３１８】
図２３は、本実施形態の画像形成装置１１０ｂの有する検出装置３００ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。検出装置３００ｂは、振動状態推定部３８１と、計算部３６６ｂと、タイミング調整部３８０ｂとを有している。
【０３１９】
計算部３６６ｂは、データ取込部３６５により取り込まれた距離信号Ｉｍに基づき、位置Ｘｉと、距離Ｌｉと、距離Ｍを算出する。そして、計算部３６６ｂは、位置Ｘｉと距離Ｌｉをタイミング調整部３８０ｂに出力する。一方で、計算部３６６ｂは、距離Ｍを振動状態推定部３８１に出力する。計算部３６６ｂは、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。
【０３２０】
振動状態推定部３８１は、振動周波数算出部３８２と、振動方向検知部３８３とを有している。計算部３６６ｂから入力された距離Ｍと、振動周波数算出部３８２、及び振動方向検知部３８３それぞれの出力とに基づき、搬送に伴うウェブ１２０の吐出方向への振動の状態を推定する。振動の状態から、液体吐出ユニットの直下における距離Ｍ０を算出し、タイミング調整部３８０ｂに出力する。振動状態推定部３８１は、「振動状態推定手段」の一例である。
【０３２１】
タイミング調整部３８０ｂは、振動状態推定部３８１から入力された距離Ｍ０と、計算部３６６ｂから入力された位置Ｘｉ、及び距離Ｌｉとに基づき、液体吐出ユニット２１０Ｋ、及び２１０Ｃにおける液体の吐出タイミングを調整する。タイミング調整部３８０ｂは、「波打ち箇所における距離と、振動に伴う距離と、に基づいてタイミングを調整するタイミング調整手段」の一例である。
【０３２２】
振動状態推定部３８１、振動周波数算出部３８２、及び振動方向検知部３８３の機能について詳細に説明する。
【０３２３】
振動周波数算出部３８２には、ウェブ１２０の厚みｐ、及び張力ｑが入力される。ウェブ１２０の厚みとして、例えばコントローラ５２０の有する記憶装置７２Ｃｍに予め記憶されたウェブ１２０の情報が参照され、入力される。また、Ｉ／Ｏ３０９を介し、外部記憶装置２４１に記憶されたウェブ１２０の情報が参照され、入力されてもよい。ウェブ１２０の張力として、例えばＩ／Ｏ３０９を介し、張力検出手段２４０の出力が入力される。また、ブラック用第１ローラＣＲ１Ｋとブラック用第２ローラＣＲ２Ｋとの間のウェブ１２０の長さｒとする。
【０３２４】
厚みｐ、張力ｑ、及び長さｒを用い、ブラック用第１ローラＣＲ１Ｋとブラック用第２ローラＣＲ２Ｋとの間のウェブ１２０の振動周波数ｆは、例えば、次の（４）式により算出される。
【０３２５】
【数４】
2019162739.tif 000004
（４）
また、距離誤差ΔＭは、距離Ｍと、ウェブ１２０から液体吐出ユニット２１０までの距離の基準となる距離Ｌ０との差から算出される。そして、振動周波数ｆ、距離誤差ΔＭ、及び長さｒにより、距離誤差ΔＭ０が、例えば次の（５）式により算出される。
【０３２６】
【数５】
2019162739.tif 000005
（５）
振動周波数算出部３８２は、例えばＣＰＵ３０６等により実現される。
【０３２７】
一方、振動方向検知部３８３は、液体吐出ユニットの直下における振動の方向を検知する。すなわちウェブ１２０の吐出方向における位置が、基準位置に対して上方にあるか下方にあるかを検出する。これは、例えば距離誤差ΔＭの符号から検出することができる。具体的には、距離Ｍが距離Ｌ０より長い時は、距離誤差ΔＭの符号は正になり、距離Ｍが距離Ｌ０より短い時は、距離誤差ΔＭの符号は負になる。このような正負の符号を有する距離誤差ΔＭを（５）式に代入し、算出した距離誤差ΔＭ０の符号から、液体吐出ユニットの直下における振動の方向が検知される。
【０３２８】
このように算出された距離誤差ΔＭ０は、タイミング調整部３８０に出力され、上述のようにタイミング調整部３８０ｂにより吐出タイミングが調整される。
【０３２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、液体吐出ユニットの直下における「ばたつき」による距離誤差を正確に検出できる。液体吐出ユニットによる液体の吐出タイミングを正確に調整可能となる。
【０３３０】
なお、上記振動周波数ｆを算出し、振動方向を検出することで、ウェブ１２０の振動状態を推定し、距離誤差ΔＭ０を求める例を示したが、振動状態の推定はこれに限定されず、種々の推定方法を適用できる。
【０３３１】
また上記ではブラック液体吐出ユニットの例を説明したが、他の色の液体吐出ユニットにも同様に適用できる。
【０３３２】
上記に示した以外の効果は、第１〜２の実施形態で説明したものと同様である。また本実施形態は、ライン型装置に限定されず、第３の実施形態で示したシリアル型装置等にも適用可能である。
【０３３３】
以上、実施形態に係る液体を吐出する装置、及び液体を吐出する方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【０３３４】
１１０、１１０ａ、１１０ｂ  画像形成装置
１２０  ウェブ（記録媒体の一例）
１３０、２５０  ローラ
２１０、２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ  液体吐出ユニット（液体を吐出する液体吐出手段の一例）
２２０、２２０Ｋ、２２０Ｃ、２２０Ｍ、２２０Ｙ  パターンセンサ
２３０、２３０Ｋ、２３０Ｃ、２３０Ｍ、２３０Ｙ  距離センサ
２３１、２３１ｂ  光源
２３２、２３２ｂ  投光レンズ
２３３、２３３ｂ  受光レンズ
２３４、２３４ｂ、５０４  撮像素子
２４０  張力検出手段
２４１  外部記憶装置
３００、３００ａ、３００ｂ  検出装置
３００Ａ  処理部
３０１  Ｉ／Ｆ
３０２  シャッタ駆動回路
３０３  移動量取込回路
３０４  光源駆動回路
３０５  距離信号取込回路
３０６  ガイド部材
３０７  キャリッジ
３０８  駆動プーリ
３０９  従動プーリ
３１０  タイミングベルト
３１１  走査モータ
３１２ａ、３１２ｂ  側板
３５１  搬送方向移動量検出部
３５１Ａ、３５１Ｂ  検出部
３５２Ａ、３５２Ｂ、３６２  撮像部
３５４Ａ、３５４Ｂ  シャッタ制御部
３５５Ａ、３５５Ｂ、３６５  データ取込部
３５６Ａ、３５６Ｂ、３７４  データ記憶部
３５７、３６６、３６６ａ、３６６ｂ  計算部
３６１  吐出方向距離検出部（吐出方向における記録媒体と液体吐出手段の距離を検出する距離検出手段の一例）
３６４  光源制御部
３６７  二値化処理部
３６８  搬送方向ずれ閾値判定部
３６９  搬送方向ずれ量算出部
３７２  搬送方向波打ち箇所検知部（搬送方向の波打ち箇所を検知する搬送方向波打ち箇所検知手段の一例）
３７３  吐出量検知部
３７５  検出時間間隔変更部（距離検出手段による検出の時間間隔を変更する時間間隔変更手段の一例）
３８０、３８０ａ、３８０ｂ  タイミング調整部（液体を吐出するタイミングを調整するタイミング調整手段の一例）
３８１  振動状態推定部（振動状態推定手段の一例）
３８２  振動周波数算出部
３８３  振動方向検知部
４００  液体吐出ユニットの主走査移動機構
５００  移動機構（幅方向に距離検出手段を移動させる移動機構の一例）
５２０  コントローラ
Ｘ、Ｙ、Ｚ  幅方向、搬送方向、吐出方向
ＮＲ１、ＮＲ２  ニップローラ
ＩＮＴＫ１、ＩＮＴＣ１、ＩＮＴＭ１、ＩＮＴＹ１  ローラ間距離
ＩＮＴＫ２、ＩＮＴＣ２、ＩＮＴＭ２、ＩＮＴＹ２  上流区間
ＰＫ、ＰＣ、ＳＩＧ１、ＳＩＧ２  信号
【先行技術文献】
【特許文献】
【０３３５】
【特許文献１】特開２０１６−１８２６９５号公報
【図１】
2019162739.tif 000006
【図２】
2019162739.tif 000007
【図３】
2019162739.tif 000008
【図４】
2019162739.tif 000009
【図５】
2019162739.tif 000010
【図６】
2019162739.tif 000011
【図７】
2019162739.tif 000012
【図８】
2019162739.tif 000013
【図９】
2019162739.tif 000014
【図１０】
2019162739.tif 000015
【図１１】
2019162739.tif 000016
【図１２】
2019162739.tif 000017
【図１３】
2019162739.tif 000018
【図１４】
2019162739.tif 000019
【図１５】
2019162739.tif 000020
【図１６】
2019162739.tif 000021
【図１７】
2019162739.tif 000022
【図１８】
2019162739.tif 000023
【図１９】
2019162739.tif 000024
【図２０】
2019162739.tif 000025
【図２１】
2019162739.tif 000026
【図２２】
2019162739.tif 000027
【図２３】
2019162739.tif 000028