(57)【要約】【課題】  キャリッジや記録媒体の移動手段に起因する送り誤差を排除した記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することでき、また、評価パターンを印字した装置と同じ装置で着弾位置ずれを測定し、記録媒体の置き方に起因するずれ量を排除することができる着弾位置測定方法および装置を提供する。【解決手段】  記録ヘッドの位置を検出する位置検出工程と、位置検出工程によって検出される記録ヘッドの主走査方向における位置に基づいて記録媒体上に画像記録を行う工程と、キャリッジ内の記録ヘッドの搭載位置に記録ヘッドの代わりに記録媒体上の画像を撮像する撮像手段と交換し、撮像手段により得られる撮像画像から複数のノズルから吐出されたインクドットの着弾位置を検出する工程とを有する。【選択図】        図７
2005246669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズル群が配設された記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向へ移動する第一の移動工程と、
記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に移動する第二の移動工程と、
前記記録ヘッドの位置を検出する位置検出工程と、
前記キャリッジを主走査方向に移動させると共に、前記位置検出工程によって検出される前記記録ヘッドの主走査方向における位置に基づいて前記記録媒体上に画像記録を行う工程と、
前記キャリッジ内の前記記録ヘッドの搭載位置に前記記録ヘッドの代わりに前記記録媒体上の画像を撮像する撮像手段と交換し、
前記撮像手段により得られる撮像画像から前記複数のノズルから吐出されたインクドットの着弾位置を検出する工程と、を有する事を特徴とする着弾位置測定方法。
【請求項２】
インクを吐出する複数のノズル群が配設された記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向へ移動する第一の移動手段と、
記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に移動する第二の移動手段と、
前記記録ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、
前記キャリッジを主走査方向に移動させると共に、前記位置検出手段によって検出される前記記録ヘッドの主走査方向における位置に基づいて前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録手段と、
前記記録媒体上の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られる撮像画像から前記複数のノズルから吐出されたインクドットの着弾位置を検出する着弾位置検出手段と、
前記キャリッジ内の前記記録ヘッドの搭載位置に前記記録ヘッドの代わりに前記撮像手段を搭載可能な交換手段を設けた事を特徴とする着弾位置測定装置。
【請求項３】
前記交換手段は、前記キャリッジ内に前記記録ヘッドと前記撮像手段を主走査方向へスライドすることで、前記記録ヘッドと前記撮像手段の位置を交換する第三の移動手段であることを特徴とする請求項２に記載の着弾位置測定装置。
【請求項４】
さらに前記撮像手段を副走査方向に微小移動する第四の移動手段を有することを特徴とする請求項２あるいは３に記載の着弾位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に描画されたインクドットの着弾位置測定方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は以下の手順により、着弾位置測定を行っていた。
（１）インクジェットプリンタで記録媒体に評価パターンを記録する。
（２）この記録媒体をインクジェットプリンタとは別の装置へ持っていき、着弾位置を測定する。
【０００３】
まず（１）のインクジェットプリンタについて説明する。
【０００４】
図１０に、従来のカラーインクジェット記録方式を用いたインクジェットプリンタの概略図を示す。
【０００５】
図１０のインクジェットプリンタでは、プラテン１０６上の記録媒体１４０に画像記録（描画）するに際し、まずモータ１０３を駆動し、駆動ベルト１０９によってキャリッジ１０２を原点センサ１０８の位置まで移動させた後、次に、キャリッジ１０２を矢印Ｘ１で示す往路方向に移動させながら、入力される画像データに応じて所定位置よりブラックＢＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各インクをそれぞれ記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３から吐出させることにより所定の画像を記録する。
【０００６】
そして、予め設定した所定の長さ分の画像の記録を終了すると、キャリッジ１０２のＸ１で示す往路方向への移動を停止し、次にキャリッジ１０２を矢印Ｘ２で示す往路方向と逆の復路方向に移動させながら、キャリッジ１０２を、次の画像記録走査のためのスタート位置（原点センサ１０８の位置）まで復帰させる。この復路方向へキャリッジ１０２を移動させる間に、フィードモータ１０７によってフィードローラ１０６および１１０を回転させ、記録ヘッド１２０〜１２３で画像記録した幅に相当する長さ分だけ記録媒体１４０を主走査方向と直交する方向である副走査方向（矢印Ｙ方向）へと搬送する。
【０００７】
以上述べた主走査方向へキャリッジ１０２を移動しながら画像を記録媒体１４０に記録し、次に記録媒体１４０を１バンド幅だけ搬送する動作を繰り返すことでカラー画像の画像記録を完成する。
【０００８】
以上の説明では往路方向の一方向での画像記録動作を例にとり説明したが、往路方向および復路方向の双方向の画像記録動作も可能であって、その場合には往路方向における画像記録をした後、記録ヘッド１２０〜１２３で画像記録した１バンド幅に相当する長さ分だけ記録媒体１４０を副走査方向に搬送してから復路方向における画像記録を実行すれば往路および復双路方向での画像記録をすることができる。なお、図中、１００および１０１はフィード第２ローラ、１１１は媒体検知センサをそれぞれ示している。
【０００９】
また、記録ヘッド１２０〜１２３の各ノズルからのインクの吐出タイミングは、後述のリニアエンコーダからの出力信号を基準として生成される。各記録ヘッド１２０〜１２３の位置は、リニアエンコーダによって検出されるようになっており、このリニアエンコーダは、必要とする解像度（例えば、１２００ｄｐｉ）に対応する精度で位置を検知し得るものとなっている。従って、こうしたリニアエンコーダを有するインクジェットプリンタでは、リニアエンコーダから出力される位置検知信号によって画像記録解像度と画像記録精度とが決定されることとなる。
【００１０】
このため、上記のようなインクジェットプリンタでは、上記リニアエンコーダからの位置情報と各記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３との相対位置から、同じ画素に対応する画像データに関して、記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３から吐出するブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクを重ねることにより、多色画像記録を実現するようになっているため、リニアエンコーダからの位置情報は、画像品質に極めて大きく影響する。
【００１１】
現在、上記のようなインクジェットプリンタに用いるリニアエンコーダとしては磁気式のものと、図１０に示す光学式のものとが一般に用いられている。例えば、磁気式のリニアエンコーダはスケール単位で多数の着磁個所を形成してなる金属製のリニアスケール板と、キャリッジ１０２上に取り付けられ、前記リニアスケール板の着磁個所における磁気を検知する磁気センサ部とから構成される。
【００１２】
一方、光学式のリニアエンコーダ１３０は、図１０に示すように、低膨張率のガラスにスケール単位で光の反射部と非反射部とを交互に印刷形成してなる帯状の目盛格子付きのスケール１３１と、このスケール１３１に対する光の照射及びスケール１３１からの反射光を受光するセンサ部１３２とにより構成されている。このセンサ部１３２としては、例えば、キャリッジ１０２上に取り付けられたＬＥＤやレーザ光源などからなる投光部と、フォトダイオードやフォトトランジスタなどからなる受光部とにより構成されたもの（投受光器）が一般に用いられている。
【００１３】
そして、磁気式および光学式のいずれの方式を用いたリニアエンコーダにあっても、ホームポジションを基準位置とし、主走査キャリッジ１０２の移動によりリニアスケール単位で出力されるセンサ部からの読み取りパルス信号をエンコーダカウンタによりアップ／ダウンカウントし、そのカウント値を読み出すことによってキャリッジ１０２の位置情報を得ることができるようになっている。
【００１４】
以上のようにして画像品質を向上したインクジェットプリンタで、評価パターンを記録する。
【００１５】
次に従来の着弾位置測定装置について図１７の概略図を用いて説明する。
【００１６】
図１７の着弾位置測定装置において、１４０は上記インクジェットプリンタで描画した記録媒体であり、２は記録媒体１４０上の評価パターンを光学的に拡大するための顕微鏡である。ここで顕微鏡２は図示しない高さ調整機構により固定されており、記録媒体１４０と顕微鏡２の間隔を調整できるように構成されている。３は顕微鏡２で拡大された評価パターンの光学像を電気的な映像信号に変換するためのＣＣＤカメラ、４は記録媒体１４０を照明するための光源、５は光源４の光を記録媒体１４０まで導くライトガイド、６はＣＣＤカメラ３からの映像信号を取込み処理し、ドットの位置や形状等を測定するための画像処理部、７はＣＣＤカメラ３で撮像した記録媒体１４０の画像を表示するためのモニタＴＶ、８は記録媒体１４０を移動させるためのＸＹステージ、９は画像処理装置６やＸＹステ一ジ８を制御するためのホストコンピュータである。
【００１７】
作業者は、ＸＹステージ８に測定対象物である記録媒体１４０を正しい位置に乗せ、モニタＴＶ７を見ながらホストコンピュータ９を操作して記録媒体１４０に形成された評価パターンの測定領域が顕微鏡２の視野に入るようにＸＹステージ８を移動する。移動が完了したら、コンピュータ９から画像処理部６に計測開始信号を送出し、計測開始信号を受けた画像処理部６は、ＴＶカメラ３の映像信号をデジタル画像として取り込む。その後は所定の測定領域へ移動して、同様にデジタル画像を取り込むようにしている。このようにして取り込んだ画像データから、特許文献１の提案によれば、各ドットの位置に係る位置データや形状に係る形状データを抽出し、各ドットの位置データや形状データに応じてパターンの状態をあらわすパターン評価値を算出し、位置データとして理想的なドット位置と実際のドットの位置との差である理想位置からのずれ量を用いて着弾性能評価を行うようにしている。
【特許文献１】特開平４−３３８５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記のようなインクジェットプリンタでは、キャリッジおよび記録媒体の移動手段が持つピッチング、ヨーイング、真直度などに起因する送り誤差を補正することはできない。そのため、このようなインクジェットプリンタで記録媒体に評価パターンを形成し、上記のような着弾位置測定装置で記録媒体に形成されたインクドットの着弾位置ずれを測定した場合、その測定値にはインクジェットプリンタの移動手段に起因する送り誤差が含まれてしまうため、記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することができない。
【００１９】
また、評価パターンを印字したインクジェットプリンタとは別の装置である着弾位置測定装置でインクドットの着弾位置ずれを測定するため、記録媒体の置き方に起因するずれ量を排除することができない。
【００２０】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、キャリッジや記録媒体の移動手段に起因する送り誤差を排除した記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することでき、また、評価パターンを印字した装置と同じ装置で着弾位置ずれを測定し、記録媒体の置き方に起因するずれ量を排除することができる着弾位置測定方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【００２２】
（１）インクを吐出する複数のノズル群が配設された記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向へ移動する第一の移動工程と、記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に移動する第二の移動工程と、前記記録ヘッドの位置を検出する位置検出工程と、前記キャリッジを主走査方向に移動させると共に、前記位置検出工程によって検出される前記記録ヘッドの主走査方向における位置に基づいて前記記録媒体上に画像記録を行う工程と、前記キャリッジ内の前記記録ヘッドの搭載位置に前記記録ヘッドの代わりに前記記録媒体上の画像を撮像する撮像手段と交換し、前記撮像手段により得られる撮像画像から前記複数のノズルから吐出されたインクドットの着弾位置を検出する工程とを有する事を特徴とする着弾位置測定方法。
【００２３】
（２）インクを吐出する複数のノズル群が配設された記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向へ移動する第一の移動手段と、記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向に移動する第二の移動手段と、前記記録ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、前記キャリッジを主走査方向に移動させると共に、前記位置検出手段によって検出される前記記録ヘッドの主走査方向における位置に基づいて前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録手段と、前記記録媒体上の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる撮像画像から前記複数のノズルから吐出されたインクドットの着弾位置を検出する着弾位置検出手段と、前記キャリッジ内の前記記録ヘッドの搭載位置に前記記録ヘッドの代わりに前記撮像手段を搭載可能な交換手段を設けた事を特徴とする着弾位置測定装置。
【００２４】
（３）前記交換手段は、前記キャリッジ内に前記記録ヘッドと前記撮像手段を主走査方向へスライドすることで、前記記録ヘッドと前記撮像手段の位置を交換する第三の移動手段であることを特徴とする前記（２）に記載の着弾位置測定装置。
【００２５】
（４）さらに前記撮像手段を副走査方向に微小移動する第四の移動手段を有することを特徴とする前記（２）あるいは（３）に記載の着弾位置測定装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、記録ヘッドノズルを配置した位置の近傍で、記録媒体上に形成されたインクドットの着弾位置を撮像する撮像手段を設けたことによって、キャリッジや記録媒体の移動手段に起因する送り誤差を排除した記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することでき、また、評価パターンを印字した装置と同じ装置で着弾位置ずれを測定し、記録媒体の置き方に起因するずれ量を排除することができる着弾位置測定方法および装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２８】
図面を参照しながら本発明の実施形態の説明をする。
【００２９】
１．着弾位置測定装置の構成
本発明の実施形態では以下の手順により、着弾位置測定を行うようにしている。
【００３０】
（１）本着弾位置測定装置で記録媒体に評価パターンを記録する。
【００３１】
（２）同装置にて、この記録媒体をそのままの位置で着弾位置ずれを測定する。
【００３２】
まず本着弾位置測定装置の全体構成から説明する。
【００３３】
図８は本発明の実施形態における着弾位置測定装置の全体構成図である。
【００３４】
図８に示す本実施形態の着弾位置測定装置は、図１０で説明した従来のインクジェットプリンタと類似した構成を有しているが、主走査方向および副走査方向の送り再現性の向上を図るため、キャリッジ１１０２および記録媒体１４０の移動手段に高精度のリニアモータを採用するとともに、記録媒体１４０を表面精度の良いステージ１００３上に固定して移動するようにしている。
【００３５】
すなわち、従来はモータ１０３と駆動ベルト１０９によってキャリッジ１０２を主走査方向に移動していたが、本実施例ではキャリッジ１１０２の移動手段としてＣＲリニアモータ１００１が、そして同じく記録媒体１４０の移動手段としてのフィードモータ１０７、フィードローラ１０６および１１０の代わりにステージ１００３およびＬＦリニアモータ１００２を採用している。
【００３６】
ＬＦリニアモータ１００２は定盤１００８にしっかりと固定されており、ステージ１００３が移動しても記録媒体１４０を載せるステージ表面が定盤面と常に平行になるようにしている。一方、ＣＲリニアモータ１００１は定盤１００８の上にベース１００４および１００５を介して高精度かつ高い剛性を保って固定されており、キャリッジ１１０２が定盤面、すなわちステージ表面と平行に移動するように調整されている。
【００３７】
ＣＲリニアモータ１００１およびＬＦリニアモータ１００２にはそれぞれリニアエンコーダ１１３０、１１３１および原点センサ１００６、１００７が内蔵されており、各リニアモータの移動時のサーボ制御入力として利用されるとともに、ＣＲ側のリニアエンコーダ１１３０は従来と同様にインクの吐出タイミングの生成にも利用されている。なお、リニアエンコーダ１１３０および１１３１の分解能は０．５μｍと従来のインクジェットプリンタの分解能（例えば、１２００ｄｐｉでは、分解能は２１．２μｍ）に対して、数十倍の高分解能を有している。
【００３８】
図９はキャリッジ１１０２の部分を拡大し、装置真上から見たものを示しており、図９（ａ）は本装置で画像記録動作を行うときの移動ステージ３８の位置を示したものであり、図９（ｂ）は本装置で着弾位置測定動作を行うときの移動ステージ３８の位置を示している。つまりこの移動ステージ３８はキャリッジ１１０２内のガイドレール４４に取り付けられており、このガイドレール４４に沿って移動できるようにしている。本装置で画像記録動作を行うときには、図中の基準位置Ａに記録ヘッド１２０のノズル列の中心位置が配置されるように調整する。また、本装置で着弾位置測定動作を行うときには基準位置ＡにＣＣＤカメラ４２が配置されるように固定する。
【００３９】
２．画像記録動作
次に、図１を参照しながら、本実施形態の着弾位置測定装置の画像記録動作について説明する。
【００４０】
図１は、本実施形態の着弾位置測定装置の全体ブロック図である。機構部１６は、記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３を搭載したキャリッジ１１０２を主走査方向に移動させるためのＣＲリニアモータ１００１、フィルムやガラス基板などの記録媒体１４０を搭載したステージ１００３を搬送するＬＦリニアモータ１００２、および記録ヘッドのインク詰りを回復する回復ユニット１００９等から構成されている。
【００４１】
なお、キャリッジ１１０２内の移動ステージ３８は、図９（ａ）に示すような画像記録動作を行うときの位置にしておく。
【００４２】
主制御部１４は、記録ヘッドおよび機構部１６等をはじめとする本着弾位置測定装置全体を制御する中枢部分であり、ＣＰＵおよび動作プログラムなどを格納してなるＲＯＭ、種々のデータなどの書き込みと読み出しなどを行う作業用ＲＡＭなどから構成されている。
【００４３】
主制御部１４は、機構部１６に対して制御信号を出力してキャリッジ１１０２の移動や記録媒体１４０の移動などの機構制御を行い、さらに、ヘッド駆動部１２、メモリ制御部２０、さらには記録位置信号発生部１１とも密接に信号のやり取りをして記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３の駆動を制御する。
【００４４】
Ｉ／Ｆ部１７は、不図示のホストコンピュータと本着弾位置測定装置とのインターフェース部分でホストコンピュータからコマンドおよび画像データ、さらには後述する補正データの受信を行う。
【００４５】
メモリ制御部２０は、Ｉ／Ｆ部１７から入力されたコマンドを主制御部１４に転送すると共に、主制御部１４の制御の下で画像データをバッファメモリ１５に書き込むようアドレスと書き込みタイミング信号を生成する。
【００４６】
主制御部１４は、Ｉ／Ｆ部１７から入力されたコマンドを解読し、その結果により画像記録速度や画像記録解像度などの画像記録条件を設定して、その画像記録条件によって機構部１６および記録位置信号発生部１１を制御して所望の条件で画像を記録する。
【００４７】
一方、不図示のホストコンピュータから受信した画像データは、一時メモリであるバッファメモリ１５に記憶された後、主制御部１４から指令を受けたメモリ制御部２０の制御により、ヘッド駆動部１２に転送される。
【００４８】
ヘッド駆動部１２は、記録位置信号発生部１１から出力される画像記録位置信号に同期してバッファメモリ１５から転送された画像データにしたがって記録ヘッドの各ノズルを駆動して画像を記録する。
【００４９】
ここで、バッファメモリ１５は、記録ヘッド１２０、１２１、１２２、１２３が主走査方向に１回走査して画像を記録するために必要とされる１バンド分以上の画像データを格納し得る記憶容量を備えたメモリから構成されている。
【００５０】
例えば、各記録ヘッドの副走査方向のノズル数が１２８ノズルで、主走査方向に１スキャンで画像記録できる最大ドット数が８ｋドットであるとすれば、バッファメモリ１５のメモリは、１２８（ノズル）×８ｋ（ドット）×４（色）＝４Ｍビット以上の記憶容量を持つことになる。
【００５１】
なお、Ｉ／Ｆ部１７は、転送する画像データが膨大な上、描画速度のスピードアップが要求される場合には、例えば、セントロニクスインターフェース、ＳＣＳＩインターフェースのほか最近ではＩＥＥＥ１３９４などの高速のインターフェースを用いてもよい。
【００５２】
３．画像記録位置の制御
次に、本実施形態の着弾位置測定装置における画像記録位置の制御方法について説明する。
【００５３】
図２（ａ）および（ｂ）は、リニアエンコーダ１１３０の出力信号を示す図である。位相の９０°ずれた２つの信号ＡおよびＢはリニアエンコーダ１１３０より生成された信号で、図２（ａ）は、キャリッジ１１０２が往路方向動作時に生成される信号ＡおよびＢを、図２（ｂ）は、キャリッジ１１０２が復路方向動作時に生成される信号ＡおよびＢをそれぞれ示している。
【００５４】
図２（ａ）に示すように、信号Ａの位相が信号Ｂの位相より９０°進んでいる時は、キャリッジ１１０２が往路方向に移動しているため、各信号の立ち上がりおよび立ち下がりエッジに応じてカウントアップを行う。また、図２（ｂ）に示すように、位相が９０°遅れている時は、キャリッジ１１０２が復路方向に移動しているため、カウントダウンする。このようにして、キャリッジ１１０２の移動位置はリニアエンコーダ１１３０の出力信号をカウントすることにより検知することができる。
【００５５】
図１中の位置検出部１０は、上記説明したリニアエンコーダ１１３０からのＡおよびＢの２つの信号と原点センサ１００６から出力される原点信号Ｚを受けて実際にキャリッジ１１０２の主走査方向の絶対位置を検出する。
【００５６】
図３は、記録ヘッド位置検出部１０の回路の一例を示すものであり、リニアエンコーダ１１３０からの信号Ａ、Ｂと原点センサ１００６からの原点信号Ｚ、それにロジックのタイミング同期を取るためのクロック（ＣＬＫ）に基づいて、カウント信号（ＰＬＳ）とアップ／ダウン信号、すなわち移動方向信号（ＤＩＲ）を生成する。
【００５７】
図３中の２０１〜２０４で構成される回路がＡの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを検出する部分であり、Ａの立ち上がりタイミングに同期したパルスが２０３の出力から、立ち下がりタイミングに同期したパルスが２０４から出力される。
【００５８】
同様にして、図３中の２０５〜２０８で構成される回路がＢの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを検出する部分であり、Ｂの立ち上がりタイミングに同期したパルスが２０５の出力から、立ち下がりタイミングに同期したパルスが２０８から出力される。
【００５９】
図４は、そのタイミングチャートである。
【００６０】
図４において、最初Ａの位相がＢの位相より９０°進んでいるので、移動方向信号ＤＩＲが往方向（ＬＯレベル）となり、図４の途中から位相が逆に９０°遅れているので移動方向信号ＤＩＲが復方向（ＨＩＧＨレベル）になっていることが分かる。
【００６１】
また、カウント信号ＰＬＳは、Ａ、Ｂ２つの信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングでパルスが出力されており、１パルス発生する毎に０．５μｍ移動したことを表している。
【００６２】
原点信号Ｚ、カウント信号ＰＬＳ、移動方向信号ＤＩＲは、図３に示すアップダウンカウンタ２１０のリセット（ＣＬＲ）、クロック（ＣＫ）、アップダウン（ＵＰ／ＤＷ）の各々の入力信号に接続されている。
【００６３】
したがって主制御部１４の初期化命令によって、キャリッジ１０２が原点位置に移動すると、原点信号Ｚがアクティブになって、カウント出力がクリア（カウント値＝０）され、以後カウント値＝０を原点として、キャリッジ１１０２の主走査方向における絶対位置をカウント値として記録位置信号発生部１１に出力する。
【００６４】
図５は、記録位置信号発生部１１のブロック図である。図３の記録ヘッド位置検出部１０で生成されたカウント出力は、ＲＡＭ３００のアドレス入力にセレクタ３０１経由で接続されている。
【００６５】
このＲＡＭ３００には、主制御部１４内のＣＰＵから直接リード／ライトができるように、アドレスバスはセレクタ３０１のもう一方の入力を経由してＲＡＭ３００のアドレス入力ＡＢに、そしてデータバスおよびアクセス信号はそれぞれＲＡＭ３００のデータバスＤＢおよびＲ／Ｗに接続されている。
【００６６】
主制御部１４からＲＡＭ３００にデータを書き込む場合には、セレクタ３０１をＣＰＵ側にし、画像記録動作中はカウント値がＲＡＭ３００のアドレス入力となるようにセレクタ３０１を切り替えればキャリッジ１０２の移動にしたがってキャリッジ位置に対応したアドレスのＲＡＭデータがヘッド駆動部１２に出力される。
【００６７】
ここで、ＲＡＭ３００に予め主制御部１４のＣＰＵから記録位置データを書き込んでおくと、キャリッジが移動して記録位置に来るたびにヘッド駆動部１２に記録位置パルスが出力され、ヘッド駆動部１２はこの記録位置パルスを受けると記録ヘッドを駆動してインクを記録媒体１４０に吐出する。
【００６８】
図６は、記録位置パルスのタイミングを表す図である。
【００６９】
図６で、アドレス（ＲＡＭ）およびデータ（ＲＡＭ）は、ＲＡＭ３００のアドレスとデータを表しており、ＲＡＭ３００に書き込まれている往復２ビットのデータがどのように書き込まれているかを表している。
【００７０】
また、図６中の記録位置パルスは、ヘッド駆動部１２に記録タイミングを与えるパルス信号でキャリッジが移動すると図６に示すように往路方向、復路方向で対応するビットが選択されて別々のパルス出力を得ることができる。
【００７１】
ところで、図６の中で往路方向と復路方向のパルスの出力タイミングが一致していない。これは往路方向と復路方向で同じタイミングで記録ヘッドを駆動しても記録ヘッドから吐出されたインク滴が記録媒体上に到達するためには所定の時間を要するために往路方向と復路方向でインク滴の着弾位置がずれてしまうからである。そのため、予め往路方向と復路方向で異なるように記録位置パルスのタイミングが設定されている。
【００７２】
なお図６は、往路方向と復路方向で画像記録する双方向画像記録の場合を例にとり、記録位置パルスのタイミングを説明したが、例えば、往路方向のみでしか画像記録をしない一方向画像記録の場合には、復路のビットを全て０に設定すればよい。この場合には、復路方向にキャリッジが移動しているときには、記録位置パルスが出力されない。
【００７３】
なお、図６では、便宜上ＲＡＭ３００のデータと記録位置パルスは、往復１セットのみしか記述していないが、本実施形態のように記録ヘッドが１２０、１２１、１２２、１２３と４個ある場合には、ＲＡＭ３００のデータビット数を増やして４セット分発生させるようにすればよい。
【００７４】
４．記録位置データの作成方法
以上、ヘッド駆動部１２に出力する画像記録タイミングを生成する方法について説明したが、次にＲＡＭ３００に書き込む記録位置データの作成方法について説明する。
【００７５】
まず、単純に指定解像度で画像記録する場合の画像記録位置データの作成方法を説明する。
【００７６】
画像記録開始位置をＬs、解像度ピッチをＰr、リニアエンコーダの分解能をＥrとしたとき、画像記録開始位置からｎ番目、すなわちｎカラム目の画像記録位置に対応するＲＡＭのアドレスをＡｎとすると、Ａｎは、
Ａｎ＝（Ｌｓ＋ｎ×Ｐr）／Ｅr
となり、ＲＡＭ３００の内容をすべて０クリアしたあと、上記の式に従って、全ての画像記録位置数分のｎに対してＡｎを求め、ＲＡＭ３００のアドレスＡｎに対応するデータの所望のビットに画像記録を示す１を書き込めば、所望の画像記録解像度で記録位置パルスを発生させることができる。
【００７７】
５．着弾位置ずれ測定方法
次に、本願の特徴とするところのキャリッジや記録媒体の移動手段に起因する送り誤差を排除し、記録ヘッドに起因する着弾位置ずれ量を測定する方法について説明する。
【００７８】
５−１．移動手段に伴うずれ量の排除
図８の構成図に示すように本実施例の着弾位置測定装置では高精度のリニアモータによりキャリッジおよび記録媒体を精度良く移動することができる。しかし、このような高精度リニアモータにおいてもピッチング、ヨーイング、真直度などの送り誤差により、図７に示したようにリニアモータの移動に伴ってずれ量が生じる。図７（ａ）はＣＲリニアモータ１００１が主走査方向に移動したときの主走査方向および副走査方向へのずれ量を示したものであり、図７（ｂ）は同様にＬＦリニアモータ１００２に関するものである。
【００７９】
そこで、本願ではキャリッジ１１０２内の移動ステージ３８に記録ヘッドを搭載し、かつ対物レンズ４１とＣＣＤカメラ４２も配置し、画像記録動作時と同じようにキャリッジ１１０２を移動させて画像記録動作時のキャリッジ１１０２の位置とほぼ同じ位置で測定を行うようにしている。
【００８０】
それでは、このようにキャリッジ１１０２内の移動ステージ３８に記録ヘッドとＣＣＤカメラ４２を搭載し、移動ステージ３８を移動できるようにした理由を説明する。
【００８１】
図１５は、図７（ａ）に示したＣＲリニアモータ１００１が主走査方向に移動したときの主走査方向および副走査方向へのずれ量と記録ヘッドおよびＣＣＤカメラ４２の位置関係を表したものである。図１５に示すように記録ヘッドとＣＣＤカメラ４２との距離は１５０ｍｍ程度離れており、ここで、図中に示したＸ１位置とＸ２位置の距離が記録ヘッドとＣＣＤカメラ４２の距離と等しくなっている。そしてキャリッジ１１０２が移動して記録ヘッドの位置がＸ１位置に来た場合、ＣＣＤカメラ４２の位置はＸ２位置となる。この位置（記録ヘッドの位置がＸ１位置）で画像記録を行った場合、記録媒体１４０に着弾されたインクドットを測定するには、Ｘ１位置にＣＣＤカメラ４２を移動しなければならない。このときキャリッジ１１０２を移動してＸ１位置にＣＣＤカメラ４２を合わせてしまうと、画像記録を行った位置（記録ヘッドの位置がＸ１位置）とは違った位置で測定してしまう事になる。するとＣＣＤカメラ４２の位置がＸ２位置のときの主走査方向および副走査方向へのずれ量と、Ｘ１位置のときの主走査方向および副走査方向へのずれ量が違っている場合、そのずれ量が違った位置で測定してしまうので、この方法ではキャリッジ１１０２の移動に伴うずれ量を排除する事ができない。
【００８２】
これに対して、本願ではキャリッジ１１０２が移動して記録ヘッドの位置がＸ１位置に来た場合、画像記録動作時のキャリッジ１１０２の位置とほぼ同じ位置で測定するため、キャリッジ１１０２を動かさず、移動ステージ３８を移動してＸ１位置にＣＣＤカメラ４２を合わせるようにした。
【００８３】
５−２．測定動作
次に、着弾位置ずれの測定動作を説明する。
【００８４】
図８の構成図に示すように記録媒体１４０へ評価パターンを描画した後、記録媒体１４０をステージ１００３上に乗せたままの状態で記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを測定する。このとき、前述の画像記録動作時のキャリッジ１１０２内の移動ステージ３８は、図９（ａ）に示すように基準位置Ａに記録ヘッドが来るような位置に固定していたが、着弾位置ずれの測定を行う際は図９（ｂ）に示すように基準位置ＡにＣＣＤカメラ４２が来るような位置に固定しておく。つまり、移動ステージ３８の位置をスライドさせる事によって、画像記録動作時の記録ヘッドの位置と着弾位置ずれ測定時のＣＣＤカメラ４２の位置を交換しておく。
【００８５】
その後、前述の画像記録位置の制御方法により、キャリッジ１１０２の絶対位置は検知できているため、キャリッジ１１０２をスタート位置（原点センサ１００６の位置）まで移動させることなく、直接画像記録位置へ移動し停止させる。そしてその位置で画像制御部４０は、対物レンズ４１を通してＣＣＤカメラ４２で記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像し、画像データへ変換し、画像データを画像メモリ４３に記憶しておく。このように画像記録を行ったときのキャリッジ１１０２の位置とほぼ同じ位置で測定する事により、ずれ量が等しい位置で画像記録動作と着弾位置ずれ測定動作を行うので、キャリッジ１１０２の移動に伴うずれ量の影響を受けずに測定が可能になる。
【００８６】
そして次にキャリッジ１１０２を主走査方向へ再び移動させ、次の画像記録位置まで着いたら停止させ、さきほどと同様に記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像し、画像データへ変換後、その画像データを画像メモリ４３に記憶する。
【００８７】
以上の処理を繰り返し行い、所望のインクドットの画像データを記憶するまで続ける。
【００８８】
なお、本実施形態では画像メモリ４３へ各画像記録位置の画像データを記憶するようにしているが、記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像し、画像データへ変換する度に画像データからインクドットの位置を抽出して、そのインクドットの位置を画像メモリ４３に記録してもよい。この画像データからインクドットの位置を抽出する方法は、後述の５−４．着弾位置ずれ量の抽出で詳しく説明する。
【００８９】
５−３．微小移動時の測定誤差
図１３は、５０倍程度の倍率を持つ対物レンズ４１を用いて１回の撮像範囲を示したものであり、このとき撮像エリア４５は０．１ｍｍ口となる。すると記録ヘッドのノズルが１２００ｄｐｉの配列ピッチで配置されている場合にはノズル間隔Ｌは２１．２μｍとなるので、１回の撮像エリア４５には中心となるノズルｎと上下２ノズル分（ノズルｎ−２からノズルｎ＋２）の記録媒体１４０上に着弾されたインクドットが同時に撮像できる事になる。ここでは説明を簡単にするため、複数のノズルが１列に配置されている記録ヘッドを用いて、撮像エリア４５の中心点Ｏにノズルｎが来るように位置合わせを行っておくようにしたが、複数ノズル列の記録ヘッドや複数記録ヘッドの複数ノズル列の場合でも、撮像したいノズル列を撮像エリア４５の中心点Ｏに合わせればよい。
【００９０】
このように１回の撮像範囲である撮像エリア４５は、０．１ｍｍ口とかなり小さい領域であるため、撮像エリア４５外のインクドットを撮像するには、副走査方向へ移動する必要がある。この場合、キャリッジ１１０２を副走査方向へ移動する事はできないため、記録媒体１４０の移動手段であるＬＦリニアモータ１００２により、副走査方向へ移動する。このとき、図７（ｂ）に示したＬＦリニアモータ１００２が副走査方向に移動したときの主走査方向および副走査方向へのずれ量が生じてしまう。しかし、現在は０．５インチの記録ヘッドが主流で１インチの記録ヘッドとしても、副走査方向へは多くても±１０ｍｍ程度の移動量であり、かつキャリッジ１１０２は移動しない。この副走査方向の移動に伴うずれ量の変化を図７（ｂ）に示したＸａ位置からＸｂ位置までの１５０ｍｍ程度の間で見てみると、図中のＸａ位置における主走査方向および副走査方向へのずれ量とＸａ位置から１０ｍｍ程度離れた位置での主走査方向および副走査方向へのずれ量は殆ど無視できるため、記録媒体１４０の移動に伴うずれ量は少ない。
【００９１】
したがって、撮像エリア４５外のインクドットを撮像するには、記録媒体１４０を副走査方向へ移動する事により、画像記録位置の近傍での撮像が可能になる。
【００９２】
５−４．着弾位置ずれ量の抽出
次に、本実施形態の着弾位置測定装置における着弾位置ずれ量の抽出方法について説明する。
【００９３】
本願では各画像記録位置で撮像した画像データからインクドットの位置を抽出し、各インクドットの位置を座標で表し、その変位量で着弾位置ずれを測定するようにしている。
【００９４】
具体的に説明すると、図１６は記録ヘッドのある１つのノズルから吐出した場合の記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを４箇所の画像記録位置で撮像し、画像データへ変換し並べたものである。図１６に示したように各ポイントの画像は、横軸をＸとし縦軸をＹとした場合、座標（Ｘ，Ｙ）でインクドットの位置を表している。ここで、図中の中心点Ｏを座標（０，０）とすると、最初の画像記録位置である第一ポイントの画像では、インクドットの位置は座標（１，１）であり、２番目の画像記録位置である第二ポイントの画像では、インクドットの位置は座標（１，２）である。続けて３番目の画像記録位置である第三ポイントの画像では、インクドットの位置は座標（２，２）であり、４番目の画像記録位置である第四ポイントの画像では、インクドットの位置は座標（２，２）である。
【００９５】
これら４ポイントのインクドットの位置を見てみると、まず座標（１，１）→座標（１，２）となり、縦軸方向に＋１。次に座標（１，２）→座標（２，２）となり、横軸方向に＋１。そして最後に座標（２，２）→座標（２，２）となり、ここでは変化無しと変位している事が分かる。また、第一ポイントの座標（１，１）を基準値とした場合は、第二ポイントの座標（１，２）は基準値に対してＸ＝０，Ｙ＝１のずれ量となり、同様に第三と第四ポイントの座標（２，２）はＸ＝１，Ｙ＝１のずれ量となる。
【００９６】
このようにして、各ポイントの画像データからインクドットの位置を抽出し、各インクドットの位置を座標で表し、その変位量を測定する事が可能となる。さらにあるポイントの座標を基準値とした場合は、その基準値からの着弾位置ずれを抽出する事が可能となる。
【００９７】
６．実施形態の一例
次に、本実施形態の一例について説明する。
【００９８】
図１１は記録ヘッドのある１つのノズルから所定の間隔で連続して吐出した場合の記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像し、画像データへ変換し、順番に１ライン分並べたものである。この図１１に示した画像データは、本願の特徴とするところの画像記録を行ったときのキャリッジ１１０２の位置とほぼ同じ位置でキャリッジ１１０２の移動に伴うずれ量の影響を受けずに撮像されたものであり、かつ記録媒体１４０をステージ１００３上に乗せたままの状態で記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像したものである。
【００９９】
そこで、図１１に示したようなインクドットの位置を見てみると、中央付近のポイントまでの座標は変化が見られないのだが、中央付近のポイントから主走査方向へ見て行くと座標が徐々に縦軸下方向へ推移しているのが分かる。
【０１００】
この記録媒体１４０を従来技術の図１７に示したような着弾位置測定装置へ持っていき、着弾されたインクドットを撮像し、画像データへ変換し、順番に１ライン分並べたものが図１２である。この図１２に示した各画像データは、前述の図７に示したようなキャリッジや記録媒体の送り誤差によるずれ量を含んだ形でインクドットを撮像したものであり、さらに最小二乗法を用いてインクドットの位置の誤差が最小になるような中心線Ｍを算出したものである。なお、この最小二乗法を用いて行う方法は、図１０に示したようなインクジェットプリンタによる評価パターンを印字するときの記録媒体の置き方ずれや、図１７に示したような着弾位置測定装置による測定するときの記録媒体の置き方ずれ等を補正するために用いられている。この図１２に示した画像データと図１１に示した画像データを比較しても、図１２の方がインクドットの位置の変化が大きい事が分かる。
【０１０１】
また、図１１に示したように本当は中央付近のポイントまでの座標は変化が見られないのだが、図１２では中央付近のポイントまでの座標が徐々に縦軸上方向へ推移していると測定してしまう。したがって、このような記録媒体の置き方に起因するずれ量を排除する意味でも、本実施形態は有効である。
【実施例２】
【０１０２】
次に第二の実施形態を説明する。
【０１０３】
第一の実施形態では、図１３に示したように１回の撮像エリア４５には中心となるノズルｎと上下２ノズル分（ノズルｎ−２からノズルｎ＋２）の記録媒体１４０上に着弾されたインクドットしか撮像できない。このため、この撮像エリア４５外の例えばノズルｎ＋１０から吐出された場合の記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像するには、キャリッジ１１０２内の移動ステージ３８あるいは移動ステージ３８内のＣＣＤカメラ４２が取り付く部分を副走査方向へ移動する機構が無いので、ＬＦリニアモータ１００２により記録媒体１４０を副走査方向へ移動してインクドットを撮像する方法しかない。
【０１０４】
しかし、図７（ｂ）に示したＬＦリニアモータ１００２が副走査方向に移動したときの主走査方向および副走査方向へのずれ量が生じてしまうが、移動量も極僅かであり、かつキャリッジ１１０２は移動せず、記録媒体１４０の移動に伴うずれ量は少ないと考えられるので、画像記録位置の近傍での撮像であれば可能である。
【０１０５】
ところが、この方法では記録媒体の移動手段に起因する送り誤差は完全には排除できないので、記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することができなくなってしまう。
【０１０６】
これに対して、第二の実施形態では、キャリッジ１１０２内移動ステージ３８内のＣＣＤカメラ４２が取り付く部分を副走査方向へ移動する機構を設けるようにした。実際には図１４に示すようにキャリッジ１１０２内移動ステージ３８内のＣＣＤカメラ取り付け部分がガイドレール４６に取り付けられており、このＣＣＤカメラ取り付け部分がガイドレール４６に沿って副走査方向へ移動できるようになっている。なお、このガイドレール４６は、主走査方向へ移動するためのガイドレール４４に対して、概直交する方向に合わせてあるものとする。
【０１０７】
このＣＣＤカメラ取り付け部分の副走査方向の移動幅は、記録ヘッド１２０〜１２３で画像記録した１バンド幅に相当する長さ分だけの撮像エリアが確保できれば良い。
【０１０８】
このようにキャリッジ１１０２内移動ステージ３８内のＣＣＤカメラ４２が取り付く部分を副走査方向へ移動する機構を設けるようにする事で、如何なるノズルから吐出された場合でも記録媒体１４０上に着弾されたインクドットを撮像できるようになり、キャリッジや記録媒体の移動手段に起因する送り誤差を排除した記録ヘッドに起因するずれ量だけを抽出することできるようになる。
【０１０９】
なお、本願では評価パターンを印字するときと、着弾位置ずれを測定するときのためにキャリッジ１１０２内の移動ステージ３８に記録ヘッドとＣＣＤカメラ４２を搭載し、移動ステージ３８を移動できるようにしたが、この移動ステージ３８を使用せず、記録ヘッドを取り外して、代わりにＣＣＤカメラ４２と交換する方法を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本実施形態の着弾位置測定装置のブロック図
【図２】本実施形態のリニアエンコーダの往路方向および復路方向における出力信号を示す図
【図３】本実施形態の記録ヘッドの位置検出部の回路の一例を示す図
【図４】本実施形態の位置検出部のタイミングチャートの一例を示す図
【図５】本実施形態の位置発生部のブロック図
【図６】本実施形態の位置発生部の動作を説明する図
【図７】本実施形態のＣＲリニアモータ移動時の着弾位置ずれを表すグラフ
【図８】本実施形態の着弾位置測定装置の概略図
【図９】本実施形態の着弾位置測定装置のキャリッジ部の拡大図
【図１０】従来のインクジェットプリンタの概略図
【図１１】本実施形態の着弾位置測定装置での撮像例の一例を示す図
【図１２】従来技術の着弾位置測定装置での撮像例の一例を示す図
【図１３】本実施形態の撮像エリアを説明する図
【図１４】第二の実施形態の着弾位置測定装置のキャリッジ部の拡大図
【図１５】本実施形態のキャリッジ位置とずれ量の関係を説明する図
【図１６】本実施形態の着弾位置測定装置での４箇所の撮像例
【図１７】従来の着弾位置測定装置の概略図
【符号の説明】
【０１１１】
２  顕微鏡
３  ＣＣＤカメラ
４  光源
５  ライトガイド
６  画像処理部
７  モニタＴＶ
８  ＸＹステージ
９  ホストコンピュータ
１０  記録ヘッド位置検出部
１１  記録位置信号発生部
１２  ヘッド制御部
１２０〜１２３  記録ヘッド
１４  主制御部
１５  バッファメモリ
１６  機構部
１７  Ｉ／Ｆ部
１９  温度センサ
２０  メモリ制御部
３８  移動ステージ
４０  画像制御部
４１  対物レンズ
４２  ＣＣＤカメラ
４３  画像メモリ
４４、４６  ガイドレール
４５  撮像エリア
１００、１０１  ローラ
１０２  キャリッジ
１０３、１０７  モータ
１０６  プラテン
１０８  原点センサ
１１０  フィードローラ
１１１  媒体検知センサ
１３０  リニアエンコーダ
１４０  記録媒体
２０１、２０２、２０４、２０６  ラッチ
２０３、２０４、２０７、２０８  ゲート
２１０  アップダウンカウンタ
３００  ＲＡＭ
３０１  セレクタ
１００１  ＣＲリニアモータ
１００２  ＬＦリニアモータ
１００３  ステージ
１００４、１００５  ベース
１００６、１００７  原点センサ
１００８  定盤
１００９  回復ユニット
１１３０、１１３１  リニアエンコーダ
【図１】
2005246669.tif 000003
【図２】
2005246669.tif 000004
【図３】
2005246669.tif 000005
【図４】
2005246669.tif 000006
【図５】
2005246669.tif 000007
【図６】
2005246669.tif 000008
【図７】
2005246669.tif 000009
【図８】
2005246669.tif 000010
【図９】
2005246669.tif 000011
【図１０】
2005246669.tif 000012
【図１１】
2005246669.tif 000013
【図１２】
2005246669.tif 000014
【図１３】
2005246669.tif 000015
【図１４】
2005246669.tif 000016
【図１５】
2005246669.tif 000017
【図１６】
2005246669.tif 000018
【図１７】
2005246669.tif 000019