(57)【要約】【課題】印字パターン全体の位置を高精度に且つ高速で取得することができる液体噴射ヘッドの検査方法を提供する。【解決手段】液体噴射ヘッドによって、被記録媒体Ｓに前記ノズル開口毎に印字パターン２と、複数の印字パターン２毎にアライメントマーク３ａ〜３ｄとからなるテストパターン１を印刷し、前記テストパターン１を前記アライメントマーク３ｂ〜３ｃが重複するように分割撮影して複数の画像を取得し、各画像を画像処理して各画像毎に一方のアライメントマーク３ａ〜３ｃを基準とした前記印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｂ〜３ｄの並設方向の位置関係を示す１次座標データを取得すると共に、各画像の重複する前記アライメントマーク３ｂ、３ｃを基準として各１次座標データを合成することにより、前記テストパターン１全体で１つの前記アライメントマーク３ａを基準とした並設方向の位置関係を示す２次座標データを算出する。【選択図】図３
2007313744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が並設された液体噴射ヘッドによって、被記録媒体に前記ノズル開口毎に印字パターンと、複数の印字パターン毎にアライメントマークとからなるテストパターンを印刷し、
前記テストパターンを前記アライメントマークが重複するように分割撮影して複数の画像を取得し、各画像を画像処理して各画像毎に一方のアライメントマークを基準とした前記印字パターン及び他方のアライメントマークの並設方向の位置関係を示す１次座標データを取得すると共に、各画像の重複する前記アライメントマークを基準として各１次座標データを合成することにより、前記テストパターン全体で１つの前記アライメントマークを基準とした並設方向の位置関係を示す２次座標データを算出することを特徴とする液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記印字パターンが、各ノズル開口毎に直線状に印刷したものであると共に、前記アライメントマークが、前記印字パターンの線長を変えた変長印字パターンであることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記１次座標データが、各印字パターンの両側のエッジの位置であることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記アライメントマークとして、前記変長印字パターンを互いに隣接するように２つ以上設けると共に、各画像のアライメントマークの隣接する前記変長印字パターンの位置を取得し、各画像で同一のアライメントマークの前記印字パターンの位置を比較して、その誤差を平均化した誤差値を取得し、該誤差値に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記液体噴射ヘッドによって、互いに隣接するノズル開口毎の印字パターンを当該印字パターンの並設方向とは交差する方向にずらして印刷させることで、当該印字パターンが並設されたテストパターンを２つ以上設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項６】
前記１次座標データとして、前記各画像を画像処理することにより、各画像の一端部からの前記印字パターン及び前記アライメントマークの並設方向の距離を測定すると共に、前記２次座標データとして、前記テストパターン全体で１枚の画像の一端部を基準とした前記印字パターンの並設方向の距離を算出することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項７】
複数の検査パターンが並設されたスケールを前記検査パターンの１つが画像の中心となるように撮影し、前記画像を画像処理することにより、当該画像の中心の前記検査パターンを基準パターンとして、該基準パターンを基準とした前記検査パターンのそれぞれの位置を測定して画像位置データを取得すると共に、該画像位置データと前記スケールの実際の前記基準パターンを基準とした前記検査パターンのそれぞれの位置データである基準位置データとに基づいて画像位置における前記光学系の光学収差を取得し、該光学収差に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項８】
前記画像位置データから近似式を算出し、この近似式と基準位置データとの差から光学収差補正式を算出し、該光学収差補正式に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする請求項７記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【請求項９】
前記スケールの前記検査パターンが、前記印字パターンと同じ間隔で設けられた直線状のものであることを特徴とする請求項７又は８記載の液体噴射ヘッドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドの各ノズル開口毎に印字パターンからなるテストパターンを印刷し、テストパターン全体の印字パターンの位置を検査する液体噴射ヘッドの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドは、一般的に、インクが充填されたインクカートリッジ等の液体貯留手段から、ヘッド本体にインクが供給され、供給されたインクは圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段の駆動によってノズル開口から吐出される。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドの印刷品質を検査するためには、インクジェット式記録ヘッドによって各ノズル開口毎に印字パターンを印刷し、並設された印字パターンからなるテストパターンを形成し、このテストパターン全体の印字パターンの相対的な位置を測定することで行われる。この印字パターンの位置の測定は、例えば、レンズ等の光学系を有するカメラと、移動可能に設けられて移動位置が座標として取得可能な移動ステージとを用いて行われていた。すなわち、カメラの中心がテストパターンの各印字パターンに合うように移動ステージを移動し、このときの移動ステージの位置を各印字パターン毎に測定することで、テストパターン全体の印字パターンの相対的な位置を測定していた。
【０００４】
しかしながら、カメラと移動ステージとを用いた方法では、検査精度を向上することができず、テストパターン全体の印字パターンの相対的な位置を高精度に測定することができないという問題がある。
【０００５】
このため、カメラによるレンズ倍率を上げて視野を狭めることで、測定分解能を向上させることができるが、カメラのレンズ倍率を上げると、移動テーブルの位置決め精度が印字パターンの位置に含まれてしまうため、高精度な測定を行うことができないという問題がある。
【０００６】
さらに、カメラの照準を各印字パターンに合わせるため、煩雑であると共に測定に時間がかかってしまうという問題がある。
【０００７】
また、インクジェット方式によりインク滴が滴下されてインクが塗布される領域にダミー画素形成部を設け、このダミー画素形成部にインクを滴下してパターンを観察及び解析し、インクの吐出量及び吐出タイミングを決定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、パターンを観察する装置自体が高コストになってしまうと共に、各ノズル開口による印字パターンの相対的な位置を観察することができず、測定に時間がかかり煩雑であるという問題がある。
【０００９】
なお、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの検査方法だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの検査方法においても同様に存在する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２５３３３２号公報（第６〜１１頁、第１〜２２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑み、印字パターン全体の位置を高精度に且つ高速で取得することができる液体噴射ヘッドの検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体を噴射するノズル開口が並設された液体噴射ヘッドによって、被記録媒体に前記ノズル開口毎に印字パターンと、複数の印字パターン毎にアライメントマークとからなるテストパターンを印刷し、前記テストパターンを前記アライメントマークが重複するように分割撮影して複数の画像を取得し、各画像を画像処理して各画像毎に一方のアライメントマークを基準とした前記印字パターン及び他方のアライメントマークの並設方向の位置関係を示す１次座標データを取得すると共に、各画像の重複する前記アライメントマークを基準として各１次座標データを合成することにより、前記テストパターン全体で１つの前記アライメントマークを基準とした並設方向の位置関係を示す２次座標データを算出することを特徴とする液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第１の態様では、カメラ及び移動ステージを用いずに、テストパターン全体で１つのアライメントマークを基準とした２次座標データを取得することができるため、テストパターンに対する相対的な移動誤差が影響しない高精度な２次座標データを取得することができる。また、各印字パターンをカメラによって観察して、印字パターンの位置を検査する方法とは異なり、画像処理により、テストパターン全体の印字パターンの位置データを取得することができるため、高速化することができ、検査時間を短縮することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前記印字パターンが、各ノズル開口毎に直線状に印刷したものであると共に、前記アライメントマークが、前記印字パターンの線長を変えた変長印字パターンであることを特徴とする第１の態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第２の態様では、アライメントマークを各印字パターンに対して高精度に印刷することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記１次座標データが、各印字パターンの両側のエッジの位置であることを特徴とする第２の態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第３の態様では、１次座標データのデータ量を２倍にすることができ、更に高精度な１次座標データの取得及び２次座標データの取得を行える。
【００１５】
本発明の第４の態様は、前記アライメントマークとして、前記変長印字パターンを互いに隣接するように２つ以上設けると共に、各画像のアライメントマークの隣接する前記変長印字パターンの位置を取得し、各画像で同一のアライメントマークの前記印字パターンの位置を比較して、その誤差を平均化した誤差値を取得し、該誤差値に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする第１〜３の何れかの態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第４の態様では、撮影条件の違いによる画像の誤差を平均化して、高精度に２次座標データを算出することができる。
【００１６】
本発明の第５の態様は、前記液体噴射ヘッドによって、互いに隣接するノズル開口毎の印字パターンを当該印字パターンの並設方向とは交差する方向にずらして印刷させることで、当該印字パターンが並設されたテストパターンを２つ以上設けることを特徴とする第１〜４の何れかの態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第５の態様では、ノズル開口が高密度に配設されたインクジェット式記録ヘッドにおいても、印字パターンの位置を高精度に取得することができる。
【００１７】
本発明の第６の態様は、前記１次座標データとして、前記各画像を画像処理することにより、各画像の一端部からの前記印字パターン及び前記アライメントマークの並設方向の距離を測定すると共に、前記２次座標データとして、前記テストパターン全体で１枚の画像の一端部を基準とした前記印字パターンの並設方向の距離を算出することを特徴とする第１〜５の何れかの態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第６の態様では、１次座標データの合成を行う必要がなく、画像処理を高速に行うことができる。
【００１８】
本発明の第７の態様は、複数の検査パターンが並設されたスケールを前記検査パターンの１つが画像の中心となるように撮影し、前記画像を画像処理することにより、当該画像の中心の前記検査パターンを基準パターンとして、該基準パターンを基準とした前記検査パターンのそれぞれの位置を測定して画像位置データを取得すると共に、該画像位置データと前記スケールの実際の前記基準パターンを基準とした前記検査パターンのそれぞれの位置データである基準位置データとに基づいて画像位置における前記光学系の光学収差を取得し、該光学収差に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする第６の態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第７の態様では、光学収差が補正された高価な光学系を用いることなく、印字パターンの位置を画像処理により安価で且つ高精度に測定することができる。
【００１９】
本発明の第８の態様は、前記画像位置データから近似式を算出し、この近似式と基準位置データとの差から光学収差補正式を算出し、該光学収差補正式に基づいて前記１次座標データを補正することを特徴とする第７の態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第８の態様では、近似式及び光学収差補正式により、画像処理により取得した寸法位置を容易に且つ高精度に補正することができる。
【００２０】
本発明の第９の態様は、前記スケールの前記検査パターンが、前記印字パターンと同じ間隔で設けられた直線状のものであることを特徴とする第７又は８の態様の液体噴射ヘッドの検査方法にある。
かかる第９の態様では、画像処理により取得した印字パターンの位置データの補正を行う際に、同一の分解能で取得した光学収差に基づいて補正することができるため、高精度な補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの検査方法を示す被記録媒体の平面図である。まず、図１に示すように、液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドによって紙やガラス板などの被記録媒体Ｓにテストパターン１を印刷する。
【００２２】
詳しくは、インクジェット式記録ヘッドによって被記録媒体Ｓに、各ノズル開口毎に直線状の印字パターン２を印刷する。例えば、インクジェット式記録ヘッドに１８０個のノズル開口からなるノズル列が設けられている場合、１８０本の直線状の印字パターンを印刷する。
【００２３】
また、インクジェット式記録ヘッドによって、被記録媒体Ｓに複数の印字パターン２毎に他の印字パターンとは異なるアライメントマーク３を印刷する。本実施形態では、インクジェット式記録ヘッドによって印字パターン２を印刷すると同時に、複数の印字パターン２毎に印字パターンの線長を長くした変長印字パターン４を印刷し、この変長印字パターン４をアライメントマーク３とした。
【００２４】
また、本実施形態では、アライメントマーク３として、変長印字パターン４を互いに隣接するように３つ印刷した。これは、詳しくは後述するが、テストパターン１を分割撮影して複数の画像を取得した際に、撮影条件の違いなどによる誤差を平均化してテストマーク全体の印字パターン２の相対的な座標データを高精度に算出するためのものである。
【００２５】
さらに、本実施形態では、アライメントマーク３を、印字パターン２の並設方向の一端部側から他端部側まで所定の間隔で８箇所設けるようにした。
【００２６】
なお、本実施形態では、アライメントマーク３として、印字パターン２よりも線長が長い変長印字パターン４を印刷するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、印字パターン２の線長を短くした変長印字パターンを印刷するようにしてもよい。何れにしても、変長印字パターン４は、印字パターン２の線長を変更して印刷することで容易に形成することができる。
【００２７】
次に、被記録媒体Ｓの印字パターン２及びアライメントマーク３からなるテストパターン１を、印字パターン２の並設方向でアライメントマーク３が重複するように分割撮影することにより複数の画像を取得する。
【００２８】
ここで、テストパターン１を分割撮影する測定装置について図２を参照して説明する。なお、図２は、測定装置を示す平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。図２に示すように、測定装置１０は、テストパターン１が印刷された被記録媒体Ｓが載置されるステージ２０と、ステージ２０の被記録媒体Ｓが載置される一方面に相対向する領域に設けられて、ステージ２０の面方向に移動自在に設けられた撮影手段３０とを具備する。
【００２９】
撮影手段３０は、ＣＣＤカメラ、拡大レンズ及び光源などからなり、駆動モータ等の駆動力によってステージ２０の面方向で少なくとも印字パターン２の並設方向に相対的に移動自在に設けられている。なお、撮影手段３０は、ステージ２０に対して相対的に移動自在に設けられていればよく、撮影手段３０を固定し、ステージ２０を移動させるようにしてもよい。
【００３０】
このような測定装置１０によって、撮影手段３０を印字パターン２の並設方向に移動して、テストパターン１をアライメントマーク３が重複するように分割撮影して複数の画像を取得する。ここで、画像の取得方法について図３〜図５を参照して説明する。なお、図３は、装置本体によるテストパターンの取得位置を示す要部平面図であり、図４及び図５は、画像を示す図である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、撮影手段３０によって、１枚目の画像の印字パターン２の並設方向両端部側にそれぞれ１個目のアライメントマーク３ａと２個目のアライメントマーク３ｂが写るように撮影することで、図４（ａ）に示す画像１００を取得する。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示すように、２枚目の画像の印字パターン２の並設方向一端部側に１枚目の画像に写る２個目のアライメントマーク３ｂが写るように撮影すると共に、印字パターン２の並設方向他端部側に３個目のアライメントマーク３ｃが写るように撮影することで、図４（ｂ）に示す画像１０１を取得する。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、３枚目の画像の印字パターン２の並設方向一端部側に２枚目の画像に写る３個目のアライメントマーク３ｃが写るように撮影すると共に、印字パターン２の並設方向他端部側に４個目のアライメントマーク３ｄが写るように撮影することで、図５（ａ）に示す画像１０２を取得する。
【００３４】
すなわち、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、異なる画像で同じアライメントマーク３ｂ、３ｃ等が撮影されるように、テストパターン１の一部が重複するように撮影する。このような分割撮影を繰り返し行って、テストパターン１全体を分割した複数の画像を取得する。また、本実施形態では、アライメントマーク３を８個設けたため、テストパターン１の分割撮影を７回行う（７枚の画像を取得する）ことで、テストパターン１全体を撮影することができる。
【００３５】
なお、テストパターン１にアライメントマーク３を設ける際に、分割撮影する回数に合わせてアライメントマーク３を設けておく必要がある。また、分割撮影する回数は、詳しくは後述するが、印字パターンの２次座標データを取得する際の精度や、撮影手段３０のカメラ精度、撮影手段３０の移動精度などに応じて適宜決定すればよい。
【００３６】
このように、測定装置１０によってテストパターン１を分割撮影することによって、複数の画像を取得した後は、複数の画像をそれぞれ画像処理することにより、各画像の一方のアライメントマークを基準とした印字パターン及び他方のアライメントマークの並設方向の位置関係を示す１次座標データを取得する。
【００３７】
具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、１枚目の画像１００を画像処理することにより、画像１００の一端部からの各印字パターン２及び各アライメントマーク３ａ、３ｂの距離を測定することにより１次座標データを取得する。すなわち、一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（１）、２本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（２）、３本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（３）、４本目の印字パターン２の距離Ｌａ（４）、２本目以降の印字パターン２の距離、他方のアライメントマーク３ｂの各変長印字パターン４の１本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（ｘ）、２本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（ｘ＋１）、３本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（ｘ＋２）を順次測定する。
【００３８】
このように画像１００の一端部を基準として各アライメントマーク３ａ、３ｂ及び各印字パターン２の距離Ｌａ（１）、Ｌａ（２）、Ｌａ（３）、Ｌａ（４）〜Ｌａ（ｘ）、Ｌａ（ｘ＋１）、Ｌａ（ｘ＋２）を測定することで、一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４を基準とした各印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｂの位置関係を示す１次座標データを取得する。
【００３９】
なお、本実施形態では、画像１００の一端部を基準とした印字パターン２及びアライメントマーク３ａ、３ｂの距離をそのまま１次座標データとして用いるようにした。勿論、特にこれに限定されず、例えば、各距離Ｌａ（１）、Ｌａ（２）、Ｌａ（３）、Ｌａ（４）〜Ｌａ（ｘ）、Ｌａ（ｘ＋１）、Ｌａ（ｘ＋２）から基準とするアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（１）を減算することにより、実際に一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４を基準（０）とした印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｂの並設方向の距離からなる１次座標データを算出するようにしてもよい。このような１次座標データは、一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４を基準（０）として、Ｌａ（２）−Ｌａ（１）、Ｌａ（３）−Ｌａ（１）、Ｌａ（４）−Ｌａ（１）〜Ｌａ（ｘ）−Ｌａ（１）、Ｌａ（ｘ＋１）−Ｌａ（１）、Ｌａ（ｘ＋２）−Ｌａ（１）となる。
【００４０】
すなわち、一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４を基準とした各印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｂの位置関係を示す１次座標データとは、一方のアライメントマーク３ａの１本目の変長印字パターン４を基準とした各印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｂの位置データのことを言う。
【００４１】
また、本実施形態では、各印字パターン２及び各アライメントマーク３ａ、３ｂの距離Ｌａ（１）〜Ｌａ（ｘ＋２）として、印字パターン２及び変長印字パターン４の中心までの距離を測定するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、各印字パターン２及び各アライメントマーク３ａ、３ｂのエッジまでの距離を測定するようにすれば、データ量を２倍にすることができ、さらに高精度な測定を行うことができる。
【００４２】
また、同様に、図４（ｂ）に示すように、２枚目の画像１０１を画像処理することにより、画像１０１の一端部からの各印字パターン２及び各アライメントマーク３ｂ、３ｃの距離を測定することにより１次座標データを取得する。すなわち、一方のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（１）、２本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（２）、３本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（３）、４本目の印字パターン２の距離Ｌｂ（４）、２本目以降の印字パターン２の距離、他方のアライメントマーク３ｃの各変長印字パターン４の１本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（ｘ）、２本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（ｘ＋１）、３本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（ｘ＋２）を順次測定する。
【００４３】
このように画像１０１の一端部を基準として各アライメントマーク３ｂ、３ｃ及び各印字パターン２の距離Ｌｂ（１）、Ｌｂ（２）、Ｌｂ（３）、Ｌｂ（４）〜Ｌｂ（ｘ）、Ｌｂ（ｘ＋１）、Ｌｂ（ｘ＋２）を測定することで、一方のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４を基準とした各印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｃの位置関係を示す１次座標データを取得する。なお、本実施形態では、上述した画像１００と同様に、画像１０１の一端部を基準とした印字パターン２及びアライメントマーク３ｂ、３ｃの距離をそのまま１次座標データとして用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、各距離Ｌｂ（１）、Ｌｂ（２）、Ｌｂ（３）、Ｌｂ（４）〜Ｌｂ（ｘ）、Ｌｂ（ｘ＋１）、Ｌｂ（ｘ＋２）から基準とするアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（１）を減算することにより、実際に一方のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４を基準（０）とした印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｃの並設方向の距離からなる１次座標データを算出するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、同様に、図５（ａ）に示すように、３枚目の画像１０２を画像処理することにより、画像の一端部からの各アライメントマーク３ｃ、３ｄ及び印字パターン２の距離Ｌｃ（１）、Ｌｃ（２）、Ｌｃ（３）、Ｌｃ（４）〜Ｌｃ（ｘ）、Ｌｃ（ｘ＋１）、Ｌｃ（ｘ＋２）を測定し、一方のアライメントマーク３ｃの１本目の変長印字パターン４を基準（０）とした印字パターン２及び他方のアライメントマーク３ｄの並設方向の位置データである１次座標データを取得する。
【００４５】
このような画像処理を複数の画像、本実施形態では、７つの画像で行って、７つの画像毎に各印字パターン２及び各アライメントマーク３の１次座標データを取得する。
【００４６】
そして、７つの画像の各１次座標データは、各画像毎に、同一のアライメントマーク３の位置データを表しているため、これをグラフ化すると、図６（ａ）に示すようになる。
【００４７】
次に、各画像の１次座標データを、重複するアライメントマーク３の１本目の変長印字パターン４を基準として合成することにより、テストパターン１全体で１つのアライメントマーク３を基準とした印字パターン２の並設方向の位置データである２次座標データを算出する。
【００４８】
具体的には、本実施形態では、各画像の一端部からの印字パターン２及びアライメントマーク３の距離を測定し、これを１次座標データとして用いるようにしたため、例えば、１枚目の画像１００のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌａ（ｘ）と、２枚目の画像１０１のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌｂ（１）との差を、２枚目の画像１０１の各距離Ｌｂ（１）〜Ｌｂ（ｘ＋２）に加算することで合成する。
【００４９】
また、同様に、２枚目の画像１０１のアライメントマーク３ｃの１本目の変長印字パターン４の合成された距離Ｌｂ（ｘ）＋（Ｌａ（ｘ）−Ｌａ（１））と、３枚目の画像１０２のアライメントマーク３ｃの１本目の変長印字パターン４の距離Ｌｃ（１）との差を、３枚目の画像１０２の各距離Ｌｃ（１）〜Ｌｃ（ｘ＋２）に加算することで合成する。
【００５０】
そして、このような１次座標データの合成を７つの画像で行うことで、図６（ｂ）に示すように、テストパターン１全体でアライメントマーク３の１本目の変長印字パターン４を基準とした印字パターン２の位置データである２次座標データを算出することができる。すなわち、本実施形態では、１枚目の画像１００の一端部からの印字パターン２の距離をテストパターン１全体でアライメントマーク３の１本目の変長印字パターン４を基準とした印字パターン２の位置データである２次座標データとして取得するようにした。
【００５１】
なお、上述のように、実際に一方のアライメントマーク３の１本目の変長印字パターン４を基準（０）とした印字パターン２及び他方のアライメントマーク３の並設方向の距離を示す１次座標データを算出するようにした場合には、各画像の一方のアライメントマーク３の１本目の変長印字パターン４が基準となるため、例えば、１枚目の画像１００のアライメントマーク３ｂの１本目の変長印字パターン４の距離を示す１次座標データＬａ（ｘ）−Ｌａ（１）を、２枚目の画像１０１の１次座標データに加算するだけで、２次画像データを取得することができる。
【００５２】
このように、本発明では、テストパターン１として印字パターン２とアライメントマーク３とを印刷して、このテストパターン１をアライメントマーク３が重複するように分割撮影して複数の画像を取得し、各画像を画像処理して１次座標データを取得すると共に、アライメントマークを基準として１次座標データを合成することにより、テストパターン１全体の印字パターン２の２次座標データを取得するようにしたため、撮影手段３０のテストパターン１に対する相対的な移動誤差が影響しない高精度な２次座標データを取得することができる。また、各印字パターンをカメラによって観察して、印字パターンの位置を検査する方法とは異なり、画像処理により、テストパターン１全体の印字パターン２の位置データを取得することができるため、高速化することができ、検査時間を短縮することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、各アライメントマーク３として、３つの変長印字パターン４を設けたため、３つの変長印字パターン４の１次座標データを基準として合成することにより、２次座標データを取得するようにしてもよい。すなわち、例えば、１枚目の画像１００の他方のアライメントマーク３ｂの変長印字パターン４の距離Ｌａ（ｘ）、Ｌａ（ｘ＋１）、Ｌａ（ｘ＋２）と、２枚目の画像１０１の一方のアライメントマーク３ｂの変長印字パターン４の距離Ｌａ（１）、Ｌａ（２）、Ｌａ（３）とを比較して、これらの誤差を取得して平均値を算出し、この平均値に基づいて１次座標データを合成して２次座標データの算出を行うようにしてもよい。これにより、撮影条件の違いによる画像の誤差を平均化して、高精度に２次座標データを算出することができる。
【００５４】
さらに、撮影手段３０は、光学系の光学収差によって、画像の位置で誤差が生じてしまう可能性がある。また、光学収差が補正された光学系を用いることもできるが、光学収差の補正がどの程度行われているか不明であると共に、光学収差が補正された光学系は高価である。このため、予め撮影手段３０の光学系の光学収差を取得し、この光学収差に基づいて１次座標データを補正するようにしてもよい。
【００５５】
具体的には、図７（ａ）に示すように、基準となる検査パターン２０１が形成されたスケール２００を用意する。スケール２００としては、例えば、ガラス板やセラミック板、ステンレス板等の金属板等が挙げられる。また、検査パターン２０１としては、例えば、直線状に形成されたものが挙げられる。このような検査パターン２０１は、スケール２００に蒸着法等により高精度に形成することができる。さらに、検査パターン２０１は、印字パターン２と略同一の間隔で形成するのが好ましい。これにより、画像処理により取得した印字パターン２の１次座標データの補正を行う際に、同一の分解能で取得した光学収差に基づいて補正することができるため、高精度な補正を行うことができる。
【００５６】
また、実際のスケール２００の各検査パターン２０１の間隔Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３〜ＹＸを測定する。この測定は、高精度な測定を行える測定装置により測定することができる。なお、検査パターン２０１の設計値を用いると、設計値と実際の検査パターン２０１との誤差が存在するため、正確な光学収差を得ることができない。
【００５７】
そして、このスケール２００を撮影手段３０により撮影して図７（ｂ）に示すような画像１１０を取得する。このとき、撮影手段３０によって画像１１０内の一方向に亘って検査パターン２０１が並設されるように撮影する。また、撮影手段３０によってスケール２００を撮影して画像１１０を取得する際に、画像１１０を画像処理する際の寸法位置の基準となる中心が、スケール２００の１つの検査パターン２０１となるように撮影する。これにより、画像処理して位置データを取得する際の寸法位置の基準となる中心に撮影された１つの検査パターン２０１を基準パターン２０１ａとする。
【００５８】
次に、画像１１０を画像処理することによって、画像１１０の寸法位置の基準となる中心に写る基準パターン２０１ａを基準とした検査パターン２０１のそれぞれの位置Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３〜ＺＸ及びＺ−１、Ｚ−２、Ｚ−３〜Ｚ−Ｘを測定して画像位置データを取得する。
【００５９】
また、上述したように、実際のスケール２００の検査パターン２０１の間隔Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３〜ＹＸから、画像１１０の寸法位置の基準となる基準パターン２０１ａを基準とした各検査パターン２０１の位置データである基準位置データを算出する。
【００６０】
次に、画像処理により取得した画像位置データと、実際のスケール２００の基準位置データとに基づいて光学収差を算出する。すなわち、画像位置データは、撮影手段３０の光学系の光学収差によって実際のスケール２００の基準位置データとは誤差が生じるため、画像位置データと、実際のスケール２００の基準位置データとに基づいて誤差を解消するための光学収差を算出する。
【００６１】
実際には、画像位置データから最小二乗法により近似式を算出し、この近似式により算出した値と、基準位置データとの差からｎ次式からなる光学収差補正式を算出する。
【００６２】
そして、この光学収差補正式に基づいて、テストパターン１の画像を画像処理することにより取得した各印字パターン２の１次座標データを補正する。これにより、テストパターン１を撮影した画像を画像処理することによって、実際の印字パターン２の位置と同じ寸法位置を高精度に取得することができる。したがって、撮影手段３０として、光学収差が補正された光学系を使用する必要がなく、印字パターン２の寸法位置を安価で且つ高精度に測定することができる。また、従来のようにカメラと移動ステージとを用いた印字パターンの位置測定に比べて、短時間で高精度な測定を行うことができる。
【００６３】
ここで、画像位置データから最小二乗法により近似式を求め、この近似式により算出した値と、各基準位置データとの差である近似差を算出し、さらに、近似差からｎ次式からなる光学収差補正式、例えば、５次式からなる光学収差補正式を求め、画像位置データを光学収差補正式により補正した補正値を算出する。
【００６４】
そして、画像位置データと画像位置データを光学収差補正式により補正した補正値との差、すなわち補正量を図８のグラフに示す。
【００６５】
図８に示すように、画像位置データと画像位置データを光学収差補正式により補正した補正値との差、すなわち補正量は、光学系の中心位置ではほとんどなく、光学系の端では大きくなっていることが分かる。すなわち、光学系の光学収差は、光学系の中心位置ではほとんどなく、光学系の端では大きくなっている。
【００６６】
なお、本実施形態では、画像位置データ及び基準位置データとして、検査パターン２０１の中心の位置を位置データとして取得するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、検査パターン２０１の並設方向両側のエッジの位置を位置データとして取得するようにすれば、データ量を２倍にすることができ、さらに高精度な測定及び補正を行うことができる。
【００６７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッドによって、１列の印字パターン２からなるテストパターン１を印刷したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドにノズル開口が並設されたノズル列が複数列設けられている場合には、各ノズル列毎に印字パターン２の列をそれぞれ印刷するようにすればよい。
【００６８】
また、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッドのノズル開口毎に印字パターン２を印刷することで、１列の印字パターン２からなるテストパターン１を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、互いに隣接するノズル開口毎の印字パターンを当該印字パターンの並設方向とは交差する方向にずらして印刷させることで、印字パターンが並設されたテストパターンを２つ以上設けるようにしてもよい。例えば、ノズル開口１つおきに、印字パターンの並設方向とは交差する方向で印字パターンを印刷すれば、ノズル開口の半分の密度の印字パターンを印刷することができる。これにより、ノズル開口が高密度に配設されたインクジェット式記録ヘッドにおいても、印字パターンの位置を高精度に取得することができる。
【００６９】
さらに、上述した実施形態１では、直線状の検査パターン２０１を並設することで、光学系の検査パターン２０１の並設方向の光学収差を取得するようにしたが、特にこれに限定されず、直線状の検査パターンが並設された検査パターンの列を互いに交差するように２列設けることで、光学系の交差する方向での光学収差を取得することができる。
【００７０】
また、上述した実施形態１では、液体噴射ヘッドの検査方法の一例としてインクジェット式記録ヘッドの検査方法を例示したが、本発明は広く液体噴射ヘッドの検査方法を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの検査方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施形態１に係る被記録媒体の平面図である。
【図２】実施形態１に係る測定装置の平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る測定装置の要部平面図である。
【図４】実施形態１に係る画像を示す図である。
【図５】実施形態１に係る画像を示す図である。
【図６】実施形態１に係る１次座標データ及び２次座標データを示すグラフである。
【図７】実施形態１に係るスケールの平面図及び画像を示す図である。
【図８】実施形態１に係る補正量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１  テストパターン、  ２  印字パターン、  ３、３ａ、３ｂ、３ｃ  アライメントマーク、  ４  変長印字パターン、  １０  測定装置、  ２０  ステージ、  ３０  撮影手段、  １００、１０１、１０２、１１０  画像、  ２００  スケール、  ２０１  検査パターン、  ２０１ａ  基準パターン、  Ｓ  被記録媒体
【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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