(57)【要約】【課題】  主滴とサテライトなどの一部が重なって１つのインクドットを形成している場合であっても、主滴によるインクドットと、サテライトやミストによるインクドットとを適切に判別し、それらの着弾位置を正確に検出することができる着弾位置検出方法と着弾位置測定装置を提供する。【解決手段】  あらかじめ記録媒体に印刷したドットを顕微鏡およびCCDカメラで撮像し、その撮像した画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換し、そしてこのドットの２値化画像データに対し、主滴のドットは残るが副滴のドットは消える程度の所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で画像を消去していくエロージョン処理を施し、エロージョン処理後、残存する部分の重心位置を前記ドットの着弾位置とする。【選択図】  図３
2005131960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する装置から吐出された液滴が記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、
前記ドットを撮像する撮像工程と、
該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、
該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、
前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の重心位置を前記ドットの着弾位置とする着弾位置判定工程と
を具えることを特徴とする液滴の着弾位置検出方法。
【請求項２】
前記液滴は、主滴と該主滴よりも液量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾し、
前記エロージョン工程は、前記ドットのうち、前記主滴により形成された部分のみが残存し、前記副滴により形成された部分は消去される程度の回数だけエロージョン処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の液滴の着弾位置検出方法。
【請求項３】
液滴を吐出する装置から吐出された液滴が主滴と該主滴よりも液量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、
前記ドットを撮像する撮像工程と、
該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、
該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、
前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の面積を算出するドット面積算出工程と、
前記ドット面積算出工程によって算出されたドット面積が所定の面積よりも大きい場合は、前記主滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記主滴の着弾位置であるとし、前記算出されたドット面積が所定の面積よりも小さい場合は、前記副滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記副滴の着弾位置とする着弾位置判定工程と
を具えることを特徴とする液滴の着弾位置検出方法。
【請求項４】
液滴を吐出する装置から吐出された液滴が主滴と該主滴よりも液量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、
前記ドットを撮像する撮像工程と、
該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、
該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で、処理対象のドットが消滅するまで消去していくエロージョン工程と、
前記エロージョン処理によって前記処理対象のドットが消滅したエロージョン処理の回数を求め、該エロージョン処理の回数が所定値以上の場合は前記処理対象のドットは主滴によるドットであると判断し、前記エロージョン処理の回数が所定値未満の場合は前記処理対象のドットは副滴によるドットであると判断する主滴及び副滴判別工程と、
前記主滴または副滴によるドットの重心部分が残存するまで前記２値化画像データを復元し、前記残存する部分の重心位置を前記主滴または副滴の着弾位置とする着弾位置判定工程と
を具えることを特徴とする着弾位置検出方法。
【請求項５】
前記液滴を吐出する装置はインクジェット記録装置であり、前記液滴はインク滴であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴の着弾位置検出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴の着弾位置検出方法を用いて、検出された液滴の着弾位置検出結果に応じて、前記液滴を吐出する部分を補正する補正工程を具えることを特徴とするインクジェット記録装置の製造方法。
【請求項７】
記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
吐出されたインク滴が記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出手段を具え、
該着弾位置検出手段は、前記ドットを撮像する撮像工程と、
該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、
該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、
前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の重心位置を前記ドットの着弾位置とする着弾位置判定工程の各工程の制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
吐出されたインク滴が主滴と該主滴よりも液量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出手段を具え、
該着弾位置検出手段は、前記ドットを撮像する撮像工程と、
該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、
該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、
前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の面積を算出するドット面積算出工程と、
前記ドット面積算出工程によって算出されたドット面積が所定の面積よりも大きい場合は、前記主滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記主滴の着弾位置であるとし、前記算出されたドット面積が所定の面積よりも小さい場合は、前記副滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記副滴の着弾位置とする着弾位置判定工程の各工程の制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録ヘッドから吐出されたインク液滴が記録媒体上に着弾して形成されたインクドットの着弾位置検出方法およびインクジェット記録装置の製造方法並びにインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、複数のノズルそれぞれから微量のインクを吐出し、その吐出されたインク滴を記録媒体上に着弾させドットを形成することによって記録を行う。したがって、インクドットの着弾位置ずれが画像劣化の一因となるので、インクジェット記録装置の製造過程でインクドットの着弾位置を測定し、着弾位置の調整をする必要がある。
【０００３】
一方、ノズルから吐出されるインク滴は主滴のみではなく、主滴の他にサテライトやミストと呼ばれる副滴を有する場合が多い。これら、サテライトやミストが主滴によるインクドットの周りに着弾することも画像劣化の一因となる。
【０００４】
図１２はインク吐出の様子を示す模式図である。  
同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、インク滴はノズルから吐出された直後は尾を引いた状態で飛翔していく。そしてしばらくすると図１２（ｃ）のように先頭部が主滴として分離し、さらに図１２（ｄ）のように尾の部分がばらばらになって、これらばらばらになったものがサテライトとなって、主滴の周囲に着弾することになる。また、尾の部分がばらばらになるときや、インクがノズルから吐出する瞬間に生じたと思われる極めて微少な液滴、すなわちミストも周囲を浮遊しながら、時には記録媒体上に付着する。このように、記録媒体上には主滴、サテライト、そしてミストによって形成されたインクドットが存在することになる。
【０００５】
このような記録媒体上に形成されたインクドットの着弾位置を測定する装置としては、記録ヘッドの複数のノズルから吐出されたインク液滴によるインクドットを撮像し、その撮像画像から、主滴によって形成されたインクドットの着弾位置をノズル毎に検出し、それらの着弾位置同士の相関から着弾位置を測定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図１３に示すように、この装置の場合、主滴によるインクドットの着弾位置検出は、インクドットの撮像画像を所定のしきい値で２値化して（ステップ５０１）、その２値化画像から島領域を検出し（ステップ５０２）、次にサテライトやミストによって生じた比較的小さなインクドットを除去するために所定の面積以下の島領域を削除し（ステップ５０３）、最後に残った所定面積以上の島領域の重心を着弾位置とする（ステップ５０４）ものである。
【０００７】
【特許文献１】特許第０３０３９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、記録媒体上に着弾した主滴、サテライト、ミストは、それぞれのインクドットが常にばらばらに分離しているという訳ではなく、それらの一部が重なって着弾する場合もよくある。例えば、図１０（ｃ）に示すように、主滴とサテライトの一部が重なった場合には、両者の間に空白がないため、従来の装置では１つのインクドットとしてみなすことになる。しかしながら、主滴とサテライトがくっついたドットの形はいびつなものであるため、従来の検知方法では主滴のインクドットの着弾位置を正しく検出することはできない。
【０００９】
また、従来の検知方法では、主滴によるドットとサテライトによるドットが重なって１つのドットを形成した場合に、そこから主滴ドットとサテライトドットのそれぞれの着弾位置を検出することは不可能である。
【００１０】
さらに、記録ヘッドが高速移動しながらインクを吐出する場合、図１１に示すように、インクドットは記録ヘッドの移動方向に引っ張られた卵形となる。そして、さらにサテライトが一部に重なると記録ヘッドの移動方向に大きく伸びたいびつな形となる。このような円形でないインクドットが発生することもよくあり、このような場合、従来の検出方法では真の着弾位置を検出することはできなかった。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、主滴とサテライトなどの一部が重なって１つのインクドットを形成している場合であっても、主滴によるインクドットと、サテライトやミストによるインクドットとを適切に判別し、それらの着弾位置を正確に検出することができる着弾位置検出方法と着弾位置測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の液滴の着弾位置検出方法は、液滴を吐出する装置から吐出された液滴が記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、前記ドットを撮像する撮像工程と、該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の重心位置を前記ドットの着弾位置とする着弾位置判定工程とを具えることを特徴とする。
【００１３】
また、液滴を吐出する装置から吐出された液滴が主滴と該主滴よりも絵器量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、前記ドットを撮像する撮像工程と、該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、所定回数だけ、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で消去していくエロージョン工程と、前記エロージョン工程による前記所定回数のエロージョン処理後、残存する部分の面積を算出するドット面積算出工程と、前記ドット面積算出工程によって算出されたドット面積が所定の面積よりも大きい場合は、前記主滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記主滴の着弾位置であるとし、前記算出されたドット面積が所定の面積よりも小さい場合は、前記副滴によるドットであると判断し、前記残存する部分の重心位置を前記副滴の着弾位置とする着弾位置判定工程とを具えることを特徴とするものであってもよい。
【００１４】
また、液滴を吐出する装置から吐出された液滴が主滴と該主滴よりも絵器量の少ない副滴とに分かれて記録媒体に着弾して形成されたドットの着弾位置を検出する着弾位置検出方法であって、前記ドットを撮像する撮像工程と、該撮像工程により撮像された画像データを所定の２値化しきい値にしたがって２値化画像データに変換する２値化工程と、該２値化工程により２値化されたドットの２値化画像データに対し、前記ドットの輪郭に沿って一定幅で、処理対象のドットが消滅するまで消去していくエロージョン工程と、前記エロージョン処理によって前記処理対象のドットが消滅したエロージョン処理の回数を求め、該エロージョン処理の回数が所定値以上の場合は前記処理対象のドットは主滴によるドットであると判断し、前記エロージョン処理の回数が所定値未満の場合は前記処理対象のドットは副滴によるドットであると判断する主滴及び副滴判別工程と、前記主滴または副滴によるドットの重心部分が残存するまで前記２値化画像データを復元し、前記残存する部分の重心位置を前記主滴または副滴の着弾位置とする着弾位置判定工程とを具えることを特徴とするものであってもよい。
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置は、上述の着弾位置検出方法を用いて、インクの着弾位置を検出する手段を具え、該着弾位置検出手段は、上述の着弾位置検出方法に基づいて、各工程を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、撮像したドットにエロージョン処理を主滴は残るが副滴は消える回数で施すので、中心部分、すなわち着弾位置付近のみが残存して、着弾位置を正しく検出することができる。したがって、主滴と副摘の一部が重なりあっていても主滴の着弾位置を求めることができる。
【００１７】
また、あらかじめドットを主滴によるものかサテライトまたはミストによるものかを判別せずにエロージョン処理を実行することができるので、従来のようにサテライト、ミスト除去などの異常値処理が不要で検出処理が簡単なため計測時間を著しく短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。  
本願の特徴とするところの記録媒体上に形成されたインクドットの着弾位置検出方法が適応された着弾位置測定装置について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態において用いる着弾位置測定装置を示す斜視図である。
【００２０】
これは、実際に着弾したインクドットを顕微鏡で拡大し、ＣＣＤカメラで撮像するものである。この撮像されたインクドットの画像をパーソナルコンピュータ等に設けられた解析手段にて、本発明の着弾位置検出方法を用いて解析し、インクドットの着弾位置を決定していく。
【００２１】
１００１は定盤であり、装置全体を支えるものである。１００２はＹ軸モータであり、この定盤１００１の中心付近に設置され、そのスライダ部分にはステージ１００３が定盤面と平行に固定されている。１００４は静電吸着板であり、ステージ１００３の上に記録媒体１００５を吸着して固定するために設けられている。１００５が記録媒体であり、予め、測定対象の記録装置によってテストパターンが記録されている。
【００２２】
１０１０は顕微鏡であり、静電吸着板１００４上の記録媒体１００５に記録されたインクドットを拡大して見ることができる。１０１１は顕微鏡の対物レンズであり、記録媒体１００５に形成されたインクドットの大きさに応じて、最適な倍率が選択できるように取り外し可能となっている。１０１２はＣＣＤカメラであり、顕微鏡１０１０で拡大したインクドットを撮像する。これら撮像部は一体化されて記録媒体上を移動できるようになっている。次に撮像部を記録媒体上で移動させる機構について説明する。
【００２３】
１００６及び１００７はベースであり、定盤１００１から鉛直方向上側に延在している。この２つのベース１００６、１００７を渡るようにしてＸ軸モータ１００８が設けられており、このＸ軸モータ１００８のスライダ部分にＺステージ１００９が固定されている。さらに、Ｚステージ１００９の先に前述の撮像部が固定されている。したがって、撮像部が記録媒体１００５に対して図中のＸ軸方向に移動する場合は、Ｘ軸モータ１００８を駆動させ、該モータのスライダ部分をＺステージが移動することによって実現される。図中Ｙ軸方向に関しては、Ｙ軸モータ１００２の作動にしたがって、静電吸着板１００４が水平方向に前後することにより実現される。さらに、図中Ｚ軸方向への移動はＺステージ１００９の鉛直方向の上下移動によって実現される。言いかえれば、Ｘ、Ｙ軸方向の移動は顕微鏡の位置決めに寄与し、Ｚ軸方向の移動は顕微鏡のピント合わせに寄与すると言える。なお、２つのベース１００６および１００７の高さ寸法は数μｍの精度で加工されているため、Ｘ軸モータに取り付けられた顕微鏡は定盤面と平行に、すなわちステージ１００３に平行に移動する。本装置の場合、ステージと顕微鏡の間隔はＡ３サイズのステージ全面で±１０μｍ以下であるため、撮像画面内ではピントのずれは少ない。また、顕微鏡に内蔵されている落射照明ユニットとリング照明ユニットにはファイバ１０１３により光源装置１００８から白色光が導光されており、記録媒体の種類によって切り替えて照明できるようになっている。
【００２４】
図２は、本装置の電気構成を示すブロック図である。
【００２５】
２００１はパーソナルコンピュータであり、上述の着弾位置測定装置における各駆動部の駆動制御を行うとともに、撮像部が撮像したインクドット画像を解析し、着弾位置を特定する画像処理も行う。２００２はＰＣＩバスを拡張するための拡張ＢＯＸ２００２であり、その中には画像グラバー２００３、照明・吸着コントローラ２００４、そして３軸コントローラ２００５の３枚のＰＣＩ基板が格納されている。３軸コントローラはＸ軸およびＹ軸モータ、そしてＺステージの３軸の動作を制御するためのモータコントローラで、記録媒体の所望の位置を顕微鏡で拡大観察できるようにＸ軸モータにより顕微鏡を、そしてＹ軸モータによりステージを移動させる。また、顕微鏡のピント調整のためにＺステージの上下動作を制御する。顕微鏡で拡大された画像はＣＣＤカメラと接続している画像グラバーに取り込まれ、パソコンのディスプレイ２００６上に表示される。なお、画像グラバー内には取り込まれた画像を記憶するためのフリーズ画像メモリと様々な画像処理の実行時に必要な作業用画像メモリが搭載されており、取り込まれたインクドットの画像に対して所望の画像処理を施すことにより、後述するようなインクドットの着弾位置検出を行うことができる。
【００２６】
また、ピント調整に関しても画像処理が応用されており、インクドットのエッジ部分の傾斜が一番急峻になるようにＺステージを調整してピントの自動調整を行っている。さらに、画像処理は光量調整でも利用されており、取り込み画像の濃度ヒストグラムが最適になるように照明・吸着コントローラ２００４から光源装置の発光パワーを調整することにより常にコントラストの良い画像を取り込めるようになっている。なお、照明・吸着コントローラはその他に静電吸着板のＯＮ／ＯＦＦ制御の機能も備えている。なお、Ｘ軸モータ１００８およびＹ軸モータ１００２には移動位置を正確に検知できるリニアエンコーダが内蔵されている。
【００２７】
次に、この装置によって撮像され、パーソナルコンピュータ２００１本体に取り込まれるインクドットの画像の詳細について説明する。
【００２８】
図１０は、前述したように、主滴とサテライトとの着弾位置の例を示す図である。このようなインクドット画像がパーソナルコンピュータ本体に取り込まれる。
【００２９】
同図の上段は主滴とサテライトが記録媒体上に着弾した位置を表し、下段は主滴とサテライトが記録媒体に浸透して最終的に形成されたインクドットの形状を示している。図１２を参照しながら上述したようにインクジェット記録ヘッドから吐出されたインク液滴は主滴とサテライトに分離し、主滴の後にサテライトが追従するように飛翔しながら記録媒体上に着弾する。通常のプリンタでは記録ヘッドが記録媒体上を移動しながら画像印刷を行う。そのため、図１０中の矢印に示す方向を記録ヘッドの移動方向とすると、最初に主滴が着弾した後サテライトが着弾して、主滴とサテライトが上段の図のようにずれて着弾する。以上のことから、最終的に形成されるインクドットの形状は着弾直前の主滴とサテライトの時間差が大きくなるにつれて（ａ）から（ｄ）に示されるようにサテライトが主滴から徐々に離れてゆき、（ｄ）のように分離することもある。この例ではサテライトが１つの場合を示しているが、複数個サテライトが存在する場合には分離ドットが複数存在することもある。なお、通常の場合サテライトは主滴に対して液滴量が少ないため、主滴に比べてドット径は小さい。また、浮遊しているミストが着弾することもあるため、インクドットの周囲にごく小さいインクドットが存在することもある。
【００３０】
図１１は記録ヘッドが高速に移動したときに形成されるインクドットの形状を表している。記録ヘッドが移動しながらインク液滴を吐出するとインク液滴自体も記録ヘッドの移動方向速度と等しい初速度をもっているため、インク滴が媒体表面上を移動しながら着弾し、浸透する。そこで、図１１（ａ）〜（ｄ）上段の図のような位置で着弾した場合、下段の（ａ）〜（ｄ）に示すように移動方向に間延びしたような卵型のドット形状になる。
【００３１】
これら、図１０及び１１に示したインクドットに対し、パーソナルコンピュータ２００１にて画像処理を行い、主滴の着弾位置を求める方法について説明する。
【００３２】
図３は着弾位置検出処理の流れを示すフローチャートである。まず、記録媒体上の所望のインクドット位置に顕微鏡が来るようにＸＹ両軸のモータを移動し（ステップ１０１）、次にインクドット画像をサンプリングしながら、最適画像が得られるまで光量調整を行い（ステップ１０２）、それが完了すると同様にインクドット画像サンプリングしながらピント調整（ステップ１０３）を行う。そして、図１０および図１１に示すようなインクドットを画像メモリに取得すると（ステップ１０４）、所定のしきい値レベルにより２値化処理を行って２値化画像を求める（ステップ１０５）。このときのしきい値は画像の濃度ヒストグラムから判別分析法によって決定している。
【００３３】
次にこの２値化画像に対して島領域の検出（ステップ１０６）を行う。本実施形態では２値化画像が連続している一塊を一つの島とみなす。例えば、図１０（ａ）〜（ｃ）はすべて一つの島とみなすが、図１０（ｄ）は主滴の島とサテライトの島の二つとみなす。
【００３４】
次に、この各島領域に対し、エロージョン処理を実施し、主滴の着弾位置を求める。ここで、エロージョン処理とは、島領域の輪郭部分から一定幅でその輪郭を剥ぎ取っていく画像処理であり、例えれば、周辺部分から玉ねぎの皮を一枚ずつ剥いていくような浸食処理である。したがって、エロージョン回数が多くなるほど島領域の中心部分に近づいていくことになる。また、サテライトの一部と主滴が重なっている場合は、エロージョン回数が多くなるほど、重なり部分が除かれて行くことになるので、結果として、主滴の中心部分とサテライトの中心部分とに分離されることになる。
【００３５】
なお、本実施形態では、予め記録媒体にテストパターンを記録する際に設定された吐出インク量などにより、記録されたテストパターンに対応する主滴のドット径が予め設定されている。また、この主滴のドット径に対応してエロージョン回数も予め設定されている。
【００３６】
図３に戻り、測定対象のインクドットに関し、予め設定された主滴のドット径からエロージョン回数を算出する（ステップ１０７）。そして、すべての島領域に対して算出した回数だけエロージョン処理（ステップ１０８）を施す。予め設定されているエロージョン回数は、主滴ドットが消滅する回数より数回少なく設定されるため、主滴より小さいミストやサテライトによるインクドットが処理の過程で消滅して、最終的には主滴のみのインクドットが残存する。
【００３７】
図４及び図５はエロージョン処理の様子を具体的に示す模式図である。
【００３８】
図４は、図１０に示すインクドットにエロージョン処理を施した場合の変化を示し、図５は、図１１に示すインクドットにエロージョン処理を施した場合の変化を示す。いずれもエロージョン回数は５回であり、最終的には中心部分（同図４１で示す領域）だけが残ることになる。
【００３９】
図４（ａ）〜（ｃ）のように主滴とサテライトとが重なってインクドットが１つになっている場合でも、図４（ｄ）のように主滴とサテライトが分離している場合でも、５回のエロージョンによって主滴の中心位置付近のみが残存し、サテライトは消滅する。
【００４０】
したがって、５回のエロージョンの結果、残存している部分の重心位置を求める（ステップ１０９図３参照）ことにより、どのようなドット形状であっても主滴の着弾位置を検出することができる。さらに、図１１のようにインクが移動しながら着弾したインクドットの場合においても、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、５回のエロージョンによって主滴部分のみが残存し、サテライトは消滅するので、主滴が記録媒体上に着弾した位置を正しく検出することができることができる。
【００４１】
なお、図１３のフローチャートで説明したような従来の検出方法では、ステップ５０３の所定面積以下の島領域を削除するステップで、サテライトやサテライトよりもさらに小さいミストを除去する必要があったために処理が煩雑となったが、本実施形態のエロージョン処理を採用することで主滴着弾位置の検出とサテライトおよびミストの除去を同時に行うことができるので、従来に比べて検出時間を短縮することができる。
【００４２】
また、主滴とサテライトの一部が重なったインクドットの場合であっても、主滴のほぼ中心部分、すなわち着弾位置を検出することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、主滴に対しサテライトが１つ重なっているものに対して説明をしたが、本発明は、主滴にサテライトが複数重なっているものに対しても同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（実施形態２）
実施形態１では、主滴の着弾位置を検出するために、主滴は残存するがサテライト、ミストは消滅するエロージョン回数でエロージョンを実施することにより、残存部分から主滴の着弾位置を求めている。しかしながら、主滴の着弾位置だけでなく、サテライトの着弾位置も検出することは、実施形態１では不可能である。したがって、本実施形態では、主滴及びサテライトの着弾位置を検出することができる画像処理について説明する。
【００４５】
インクドットを撮像する装置及び画像処理を行う装置は実施形態１と同様であるが、画像処理方法が一部異なる。以下に、本実施形態における画像処理方法についてフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
図６は、インクドットの着弾位置を検出する画像処理のフローチャートである。
【００４７】
ステップ２０１からステップ２０６までの処理、すなわち、インクドットを撮像して、所定のしきい値で２値化し、島領域を検出するまでの処理は、実施形態１と同様である（図３参照）。
【００４８】
しかしながら、実施形態１では、予め定められた主滴のドット径からエロージョン回数を決定していたが、本実施形態では、予め定められたサテライトのドット径からエロージョン回数を決定する（ステップ２０７）。すなわち、テストパターンまたはそのテストパターンを記録する記録ヘッド等によって所定のインク吐出量が決定されており、このインク吐出量に応じて、主滴のドット径が決定されるのは実施形態１で述べた通りである。さらにインク吐出量は吐出速度に応じてある程度サテライトの大きさも定まってくるので、あらかじめインク吐出量等に応じたサテライトのドット径を定め、さらに、そのサテライトのドット径に応じたエロージョン回数を定めておく。このエロージョン回数はサテライトおよび主滴は残存するが、ミストは消滅する程度の回数である。したがって、検出対象のテストパターンまたは記録ヘッド等から自動的にエロージョン回数が決定されることになる。
【００４９】
そして、決定されたエロージョン回数だけ、各島領域にエロージョン処理を施す（ステップ２０８）。このエロージョン処理によって、サテライトより小さいミストのインクドットは消去される。
【００５０】
図７及び図８は、本実施形態のエロージョン処理で、図１０及び図１１に示すインクドットを３回エロージョン処置した結果を示す。
【００５１】
実施形態１と同様に輪郭から所定幅で剥ぎ取っていくと、３回目のエロージョン処理後、残存する領域は７１で示される部分である。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、サテライトの全部あるいは半分以上が主滴と重なっている場合、図７（ａ）（ｂ）に示すように、エロージョン処理を施しても残存部分が１つになってしまってサテライトを分離することは不可能である。しかしながら、図１０（ｃ）に示すように、サテライトの一部が主滴と重なって、重複部分にくびれがある場合、図７（ｃ）に示すように主滴とサテライトを分離することが可能である。よって、図７（ｃ）（ｄ）のような場合には主滴とサテライトに相当する島領域がそれぞれ残存することになり、残存した島領域の面積によって主滴とサテライトの判別を行う（ステップ２０９）。そして、それぞれの重心を求めることにより、主滴とサテライトの着弾位置を求めることができる（ステップ２１０、ステップ２１１）。なお、サテライトがどの主滴に属するものかは着弾位置から判別しており、検出されたサテライト位置に最も隣接する主滴をそのサテライトに対応する主滴としている。さらに、図１１のようにインクが流れながら着弾したインクドットの場合においても、図８（ａ）〜（ｄ）に示されるように、図５と同様に主滴とサテライトが記録媒体上に着弾した位置を正しく検出することができる。
【００５２】
（実施形態３）
実施形態１、２ともに、エロージョン回数を決定する際に、予めテストパターンや記録ヘッド等の条件により決定されるインク吐出量が分かっており、そこからインクドット径を決定することができるという状況には適用することができるが、実際のインク吐出量が分からず、どの程度の大きさのインクドットが形成されるか予め予測できない場合には適用することができない。
【００５３】
また、サテライトの形成過程は図１２（ｃ）（ｄ）で示すような安定したもの、すなわち、吐出されるインク液滴が主滴とサテライトにはっきりと分かれるものばかりでなく、記録ヘッドによっては、吐出の度に主滴とサテライト、ミストのドット径がそれぞれ一定ではなく、ばらつくものもある。
【００５４】
そこで、このように主滴のインクドット径が予め予測できない場合においても、主滴とサテライトさらにはミストの着弾位置を確実に検出できる方法について説明する。
【００５５】
図９は本実施形態の着弾位置検出方法をを示したフローチャートである。なお、本フローチャートではインクドット画像を画像メモリに取得し、その２値化画像から島領域を検出するところまでは、実施形態１のステップ１０１〜ステップ１０６と同様であるので、フローチャートにはそれ以降の処理のみを示している。
【００５６】
まず、検出された各島領域に対して１回だけエロージョン処理を施し（ステップ３０１）、この１回のエロージョン処理で処理対象の島領域が二つもしくはそれ以上に分離されたか否かを判別する（ステップ３０２）。もし、分離していなければ次に島領域が消滅したかを判別し（ステップ３０３）、島領域が消滅していなければ再びステップ３０１のエロージョン処理に戻ってステップ３０３までの一連の処理を繰り返す。
【００５７】
一方、ステップ３０２で島領域の分離があった場合には、分離したそれぞれの島領域に対して島領域が消滅するまでエロージョン処理を繰り返す（ステップ３０４）。ステップ３０３およびステップ３０４で島領域が消滅すると、島領域が消滅するまでに要したエロージョン回数を分離した島領域についてもそれぞれ独立に算出する（ステップ３０５）。そして、各島領域毎に所定回数前の島領域が残存している画像に戻してから（ステップ３０６）、エロージョン回数が主滴と判断できる所定回数（主滴回数）以上かを判断し（ステップ３０７）、主滴回数以上の場合には残存島領域の重心を主滴の着弾位置とする（ステップ３０８）。
【００５８】
一方、ステップ３０７で主滴回数以下の場合には、次にエロージョン回数がサテライトと判断できる所定回数（サテライト回数）以上かを判断し（ステップ３０９）、サテライト回数以上の場合にはステップ３１０で残存島領域の重心を求めてサテライトの着弾位置とする。そして、ステップ３０９でサテライト回数以下と判断された場合には残存島領域の重心をミストの着弾位置（ステップ３１１）とする。以上のような方法により、インクドット径が変動する場合においても、さらには主滴とサテライトが一部重複して１つのインクドットを形成している場合でも、ミストを除去しながら主滴とサテライトの着弾位置を検出することができる。
【００５９】
（その他）
上記のようにして検出されたインクドットの着弾位置は撮像されたインクドット画像の中心を原点（０，０）とした場合の座標（ｘ，ｙ）で求められる。しかし、インクジェット記録ヘッドによっては複数ノズルの幅が１インチ程度のものもあるため、すべてのノズルについてインクドットの着弾位置を測定するにはＸ軸およびＹ軸モータを移動しながら複数回に分けてインクドット画像を取得しなければならない。そこで、Ｘ軸およびＹ軸モータの移動位置を（Ｘ，Ｙ）とするとインクドットの着弾位置は（Ｘ＋ｘ，Ｙ＋ｙ）となる。よって、それぞれのインクドットに対して同様に着弾位置を求めれば、すべてのインクドットの着弾位置を相対的に求めることができる。
【００６０】
また、実施形態１，２，３では複数のノズルから吐出したインク滴が記録媒体上に着弾して複数のインクドットが形成された場合に、ノズル毎の主滴およびサテライトの着弾位置を同時に検出する方法を説明したが、特定のノズルから吐出したインク滴の着弾位置だけを検出したい場合には特定ノズルのインク滴が着弾する可能のある領域に限って上述の検出処理を行えば同じ効果を得ることができる。
【００６１】
また、実施形態３では主滴、サテライト、ミストのすべての着弾位置を求めていたが、たとえば主滴の着弾位置を求める処理だけを行いようにすれば、処理時間を短縮して確実に所望の着弾位置だけを求めることができる。
【００６２】
以上で説明したような着弾位置検出方法を適用することにより、着弾位置を正しく検出することができる。したがって、主滴と副滴の一部が重なりあっていても主滴の着弾位置を求めることができる。
【００６３】
また、あらかじめドットを主滴によるものかサテライトまたはミストによるものかを判別せずにエロージョン処理を実行することができるので、従来のようにサテライト、ミスト除去などの異常値処理が不要で検出処理が簡単なため計測時間を著しく短縮できる。
【００６４】
また、どのようなインクドット形状でも主滴の着弾位置を確実に検出できるため、同時に複数のインクドットの検出処理が可能である。
【００６５】
さらに、エロージョン処理をドットが消滅するまで実行し、消滅するまでのエロージョン処理回数に応じて処理対象のドットが主滴かサテライトかミストかを判断する方法を用いた場合には、それぞれの着弾位置をエロージョン処理で削除された部分を復元させていくことで求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態である着弾位置検出装置を示す斜視図である。
【図２】着弾位置検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】着弾位置検出処理を示すフローチャートである。
【図４】ドットをエロージョン処理した状態を示す模式図である。
【図５】ドットをエロージョン処理した状態を示す模式図である。
【図６】実施形態２における着弾位置検出処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２に示す着弾位置検出処理でエロージョンを行ったドットの状態を示す模式図である。
【図８】実施形態２に示す着弾位置検出処理でエロージョンを行ったドットの状態を示す模式図である。
【図９】実施形態３における着弾位置検出処理を示すフローチャートである。
【図１０】インク滴とサテライトとの着弾位置の関係を示す模式図である。
【図１１】インク滴とサテライトとの着弾位置の関係を示す模式図である。
【図１２】インク吐出の様子を示す模式図である。
【図１３】従来の着弾位置検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１００１  定盤
１００２  Ｙ軸モータ
１００３  ステージ
１００４  静電吸着板
１００５  記録媒体
１００６、１００７  ベース
１００８  Ｘ軸モータ
１００９  Ｚステージ
１０１０  顕微鏡
１０１１  対物レンズ
１０１２  ＣＣＤカメラ
１０１３  ファイバ
２００１  パソコン本体
２００２  拡張ＢＯＸ
２００３  画像グラバー
２００４  照明・吸着コントローラ
２００５  ３軸コントローラ
２００６  ディスプレイ
【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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