(57)【要約】      （修正有）【課題】被搬送物の搬送位置に応じて液体吐出ユニットの位置を補正すると共に、着弾間隔のムラを低減可能な位置補正装置を提供する。【解決手段】搬送される被搬送物Ｐに液体を吐出する液体吐出ユニット１０１の位置を補正する位置補正装置であって、被搬送物Ｐの幅方向における位置を検出する位置検出部１０２と、液体吐出ユニット１０１を幅方向に移動させるユニット移動部１０３と、被搬送物Ｐの幅方向における位置に基づいて、幅方向における液体吐出ユニット１０１の移動量を決定する移動量決定部と、被搬送物Ｐの搬送速度に応じた液体吐出ユニット１０１の移動速度を決定する移動速度決定部と、液体吐出ユニット１０１を決定された移動速度及び移動量で幅方向に移動させるように、ユニット移動部１０３を制御する移動制御部を設けた。【選択図】図２
2017077726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される被搬送物に液体を吐出する液体吐出ユニットの位置を補正する位置補正装置であって、
前記被搬送物の幅方向における位置を検出する位置検出部と、
前記液体吐出ユニットを前記幅方向に移動させるユニット移動部と、
前記被搬送物の幅方向における位置に基づいて、前記幅方向における前記液体吐出ユニットの移動量を決定する移動量決定部と、
前記被搬送物の搬送速度に応じた前記液体吐出ユニットの移動速度を決定する移動速度決定部と、
前記液体吐出ユニットを前記移動速度及び前記移動量で前記幅方向に移動させるように、前記ユニット移動部を制御する移動制御部と、を有する
ことを特徴とする位置補正装置。
【請求項２】
前記移動制御部は、前記被搬送物が所定の制御距離を搬送される度に、前記ユニット移動部を制御して前記液体吐出ユニットを移動させ、
前記移動速度決定部は、前記被搬送物が前記制御距離を搬送される間に前記液体吐出ユニットが所定の移動距離を移動するように前記移動速度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置補正装置。
【請求項３】
前記移動速度決定部は、前記被搬送物の搬送速度が一定となった場合に前記移動速度を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の位置補正装置。
【請求項４】
前記被搬送物を搬送する搬送部から前記被搬送物を所定の検出距離だけ搬送する度に出力される搬送信号に基づいて、前記被搬送物の搬送速度を検出する搬送速度検出部を有し、
前記移動速度決定部は、前記搬送速度検出部により検出される前記被搬送物の搬送速度に基づいて前記移動速度を決定する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の位置補正装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、前記幅方向における前記被搬送物の端部位置を検出する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の位置補正装置。
【請求項６】
前記位置検出部は、前記被搬送物が有するパターンに基づいて、前記幅方向における前記被搬送物の位置を検出する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の位置補正装置。
【請求項７】
前記位置検出部は、前記被搬送物の２次元の撮像画像から前記パターンを検出する
ことを特徴とする請求項６に記載の位置補正装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の位置補正装置を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
搬送される被搬送物に液体を吐出する液体吐出ユニットの位置を補正する位置補正方法であって、
前記被搬送物の幅方向における位置を検出する位置検出ステップと、
前記被搬送物の幅方向における位置に基づいて、前記幅方向における前記液体吐出ユニットの移動量を決定する移動量決定ステップと、
前記被搬送物の搬送速度に応じた前記液体吐出ユニットの移動速度を決定する移動速度決定ステップと、
前記液体吐出ユニットを前記移動速度及び前記移動量で前記幅方向に移動させる移動制御ステップと、を有する
ことを特徴とする位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置補正装置、液体吐出装置、及び位置補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば長尺状の用紙に、液体吐出ユニットに設けられている複数のノズルからインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置では、用紙の蛇行やしわ等によって、インク吐出位置にずれが生じたり、複数の液体吐出ユニットでカラー画像を形成する場合には色重ね精度が低下したりすることがある。
【０００４】
そこで、複数のエッジセンサによる用紙の端部位置検出結果から得られる搬送情報に基づいて液体吐出ユニットを移動させることで、用紙上にムラなく画像を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に係る技術では、用紙の位置ずれ速度に基づいて液体吐出ユニットを移動させる移動速度を求め、用紙との相対位置を一定にさせるように液体吐出ユニットを移動させることで、ムラが低減された画像を形成することが可能になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、液体吐出ユニットに、用紙の幅方向に複数のノズルが配列されたノズル列を用紙の搬送方向に複数形成することで、幅方向におけるノズル密度を上げて画像解像度を向上させることができる。このような液体吐出ユニットでは、用紙の幅方向に隣り合うドットを形成するノズルが用紙の搬送方向に離間している。このため、画像形成中に用紙の端部位置に合わせて液体吐出ユニットを幅方向に移動させると、用紙の幅方向に隣接するドットの着弾位置の間隔にムラが生じる場合がある。
【０００７】
上記した特許文献１に係る技術のように、用紙の位置ずれ速度に合わせて液体吐出ユニットを移動させると、用紙の搬送速度が変化した場合に幅方向におけるドット間隔のムラが増大する可能性がある。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、被搬送物の搬送位置に応じて液体吐出ユニットの位置を補正すると共に、着弾間隔のムラを低減可能な位置補正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】
【０００９】
本発明の一態様によれば、搬送される被搬送物に液体を吐出する液体吐出ユニットの位置を補正する位置補正装置であって、前記被搬送物の幅方向における位置を検出する位置検出部と、前記液体吐出ユニットを前記幅方向に移動させるユニット移動部と、前記被搬送物の幅方向における位置に基づいて、前記幅方向における前記液体吐出ユニットの移動量を決定する移動量決定部と、前記被搬送物の搬送速度に応じた前記液体吐出ユニットの移動速度を決定する移動速度決定部と、前記液体吐出ユニットを前記移動速度及び前記移動量で前記幅方向に移動させるように、前記ユニット移動部を制御する移動制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、被搬送物の搬送位置に応じて液体吐出ユニットの位置を補正すると共に、着弾間隔のムラを低減可能な位置補正装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における液体吐出システムを例示する図である。
【図２】実施形態における液体吐出装置の構成を例示する図である。
【図３】実施形態における液体吐出ユニットを例示する図である。
【図４】実施形態における液体吐出ヘッドを例示する図である。
【図５】用紙上の液体吐出領域を例示する図である。
【図６】実施形態における液体吐出装置のハードウェア構成を例示する図である。
【図７】実施形態における位置補正装置の機能構成を例示する図である。
【図８】実施形態における液体吐出ユニットの位置補正について説明する図である。
【図９】液体吐出ユニットの移動速度が一定の場合における用紙搬送距離と液体吐出ユニットの移動距離との関係を例示する図である。
【図１０】用紙上の液体吐出領域を例示する図である。
【図１１】実施形態における用紙搬送距離と液体吐出ユニットの移動距離との関係を例示する図である。
【図１２】実施形態における位置補正制御のフローチャートを例示する図である。
【図１３】実施形態におけるセンサのハードウェア構成を例示する図である。
【図１４】実施形態におけるセンサの機能構成を例示する図である。
【図１５】実施形態におけるセンサを例示する外観図である。
【図１６】実施形態におけるセンサの配置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
＜液体吐出システム＞
図１は、実施形態における液体吐出システム１０を例示する図である。
【００１４】
図１に示されるように、液体吐出システム１０は、第１液体吐出装置１００ａ、第２液体吐出装置１００ｂ、給紙装置３００、処理剤塗布装置４００、反転装置５００を有する。本実施形態における第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂは、それぞれ液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出する装置である。液体吐出装置には、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。以下の説明では、同様の構成を備える第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂについて、符号を省略して単に液体吐出装置１００という場合がある。
【００１５】
第１液体吐出装置１００ａは、給紙装置３００から給紙され、処理剤塗布装置４００において両面に処理剤が塗布された用紙Ｐの第１面に、インク滴を吐出して画像を形成する。記録媒体としての用紙Ｐは、長尺状の連続紙であり、ロール状に巻き回されて給紙装置３００に収納され、給紙装置３００から供給ローラ等によって処理剤塗布装置４００に繰り出される。
【００１６】
第２液体吐出装置１００ｂは、第１液体吐出装置１００ａによって第１面に画像が形成され、反転装置５００によって表裏が反転された用紙Ｐの第２面に、インク滴を吐出して画像を形成する。
【００１７】
液体吐出システム１０は、上記した構成を備え、第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂによって長尺状の用紙Ｐの両面に画像を形成する。なお、液体吐出システム１０は、第２液体吐出装置１００ｂから排出される用紙Ｐを切断する切断装置や、切断された用紙Ｐの後処理を行う後処理装置等を備えてもよい。
【００１８】
本実施形態における第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂは、液体としてインク滴を吐出するが、吐出する液体はインク滴に限られない。第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂが吐出する液体は、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い。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等を含む溶液、懸濁液、エマルジョン等である。第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂから吐出される液体は、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、三次元造形用材料液等といった用途で用いられる。
【００１９】
なお、第１液体吐出装置１００ａ及び第２液体吐出装置１００ｂにおいて搬送される被搬送物は、液体が付着可能なものであればよく、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等であってもよい。具体的には、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、紛体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体であり、液体が付着するものであれば限定されない。
【００２０】
＜液体吐出装置＞
図２は、実施形態における液体吐出装置１００の構成を例示する図である。
【００２１】
図２に示されるように、液体吐出装置１００には、用紙Ｐの搬送方向において上流側から順に、液体吐出ユニット１０１Ｋ、液体吐出ユニット１０１Ｃ、液体吐出ユニット１０１Ｍ、及び液体吐出ユニット１０１Ｙが、用紙Ｐの搬送経路に沿って設けられている。各符号Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは、それぞれブラック，シアン，マゼンタ，イエローを表し、各液体吐出ユニット１０１は、符号で表される色のインク滴を吐出して用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成する。なお、以下の説明では符号を省略する場合がある。
【００２２】
各液体吐出ユニット１０１は、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向に配列されてそれぞれインク滴を吐出するノズル列を有する液体吐出ヘッドを複数備え、いわゆる１パスで用紙Ｐの全幅に画像を形成できる。また、液体吐出ユニット１０１は、例えば、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものである。液体吐出ユニット１０１は、例えば、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、及び主走査移動機構の少なくとも一つと、液体吐出ヘッドとを含む。
【００２３】
各液体吐出ユニット１０１の搬送方向上流側には、用紙Ｐの端部位置を検出するエッジセンサ１０２が設けられている。エッジセンサ１０２は、例えばＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）であり、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向の端部が通過する領域に設けられている。エッジセンサ１０２の出力に基づいて、各液体吐出ユニット１０１の吐出位置を通過する前の用紙Ｐの幅方向端部位置が検出される。
【００２４】
また、液体吐出ユニット１０１Ｋの下流側に設けられている液体吐出ユニット１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙは、それぞれに接続されているアクチュエータ１０３Ｃ，１０３Ｍ，１０３Ｙによって用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向に移動可能に設けられている。アクチュエータ１０３は、例えばサーボモータを備え、サーボモータの回転がボールスクリュー機構によって直線運動に変換されて液体吐出ユニット１０１を幅方向に移動させる。
【００２５】
液体吐出ユニット１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙは、各エッジセンサ１０２の出力から検出される用紙Ｐの端部位置検出結果に基づいて各アクチュエータ１０３が駆動して、液体吐出ユニット１０１Ｋの液体吐出位置に合わせるように幅方向に移動する。
【００２６】
なお、液体吐出ユニット１０１Ｋにアクチュエータ１０３Ｋを設け、エッジセンサ１０２Ｋの出力から検出される用紙Ｐの幅方向端部位置に基づいて、アクチュエータ１０３Ｋを駆動させて液体吐出ユニット１０１Ｋを幅方向に移動させてもよい。
【００２７】
図３は、実施形態における液体吐出ユニット１０１を例示する図である。また、図４は、液体吐出ユニット１０１に設けられている液体吐出ヘッド１１０を例示する図である。
【００２８】
図３に示されるように、液体吐出ユニット１０１は、複数の液体吐出ヘッド１１０が千鳥状に配列されている。各液体吐出ヘッド１１０は、図４に示されるように、第１液体吐出ヘッド１１１、第２液体吐出ヘッド１１３を有する。
【００２９】
第１液体吐出ヘッド１１１には、用紙Ｐの表面にインク滴を吐出して液体吐出要素としてのドットを形成する複数のノズル１１２が液体吐出部として設けられている。第１液体吐出ヘッド１１１には、複数のノズル１１２が幅方向に並べられたノズル列が搬送方向に４列設けられている。
【００３０】
また、第２液体吐出ヘッド１１３には、用紙Ｐの表面にインク滴を吐出して液体吐出要素としてのドットを形成する複数のノズル１１４が液体吐出部として設けられている。第２液体吐出ヘッド１１３には、第１液体吐出ヘッド１１１と同様に、複数のノズルが幅方向に並べられたノズル列が搬送方向に４列設けられている。
【００３１】
第１液体吐出ヘッド１１１及び第２液体吐出ヘッド１１３に設けられている複数のノズル１１２，１１４は、各中心位置が幅方向において僅かにずれるように形成されている。図４において第１液体吐出ヘッド１１１の最上部に設けられているノズル１１２ａと、第２液体吐出ヘッド１１３の最上部に設けられているノズル１１４ａとによる液体吐出領域を、図５に例示する。
【００３２】
図５に示されるように、第１液体吐出ヘッド１１１のノズル１１２ａと、第２液体吐出ヘッド１１３のノズル１１４ａとは、用紙Ｐの表面において幅方向に隣り合う位置にインク滴を吐出して画像を形成する。図５には、ノズル１１２ａから吐出されたインク滴が用紙に着弾することで形成される液体吐出領域と、ノズル１１４ａから吐出されたインク滴が用紙に着弾することで形成される液体吐出領域とが、濃度の異なる網掛けで示されている。なお、第１液体吐出ヘッド１１１のノズル１１２の液体吐出領域と、第２液体吐出ヘッド１１３のノズル１１４の液体吐出領域とは、用紙Ｐの表面において幅方向の一部が重複してもよい。
【００３３】
このように、第１液体吐出ヘッド１１１に設けられている複数のノズル１１２と、第２液体吐出ヘッド１１３に設けられている複数のノズル１１４とは、各中心位置が幅方向において僅かにずれるように形成されている。言い換えると、用紙Ｐの幅方向において隣り合う位置に液体吐出要素としてドットを形成するノズル同士が搬送方向に離間するように、各液体吐出ヘッド１１１，１１３に複数のノズルが配列されている。
【００３４】
液体吐出ユニット１０１は、上記した構成によりそれぞれ幅方向において所定領域に画像を形成する液体吐出ヘッド１１０が千鳥状に配置され、用紙Ｐの幅方向において全幅に隙間なく画像を形成できる。本実施形態における液体吐出ユニット１０１は、上記構成によって幅方向におけるノズル密度が向上し、用紙Ｐ上に高解像画像を形成することが可能になっている。
【００３５】
なお、液体吐出ユニット１０１に設けられている液体吐出ヘッド１１０の数や位置、液体吐出ヘッド１１０に設けられているノズルの数や位置等の構成は、本実施形態において例示される構成に限られるものではない。
【００３６】
［ハードウェア構成］
図６は、実施形態における液体吐出装置１００のハードウェア構成を例示する図である。
【００３７】
図６に示されるように、液体吐出装置１００は、液体吐出ユニット１０１、搬送ローラ１２０、エンコーダ１２１、位置補正装置１５０を有する。
【００３８】
液体吐出ユニット１０１は、上記した構成を有し、液体吐出装置１００に入力された画像データに基づいて用紙Ｐの表面にインク滴を吐出して画像を形成する。液体吐出装置１００は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像を形成する液体吐出ユニット１０１を有し、用紙Ｐの表面に各色の画像を重ねてフルカラー画像を形成する。
【００３９】
搬送ローラ１２０は、例えば一方が回転駆動して他方が従動回転するローラ対であり、ローラ対の間で用紙Ｐを挟持搬送する。搬送ローラ１２０は、用紙Ｐの搬送速度が可変になっており、例えば低速、中速、高速の３段階の何れかの搬送速度で用紙Ｐを搬送する。
【００４０】
エンコーダ１２１は、例えば、搬送ローラ１２０の従動ローラの回転軸に設けられ、搬送ローラ１２０が用紙Ｐを検出距離である六分の一インチ搬送する毎に搬送信号（６ｐｐｉ信号）を出力する。
【００４１】
搬送ローラ１２０及びエンコーダ１２１は、液体吐出装置１００において用紙Ｐを搬送する搬送部の一例である。なお、搬送部としては、用紙Ｐを所定距離搬送する度に搬送信号を出力可能であれば、本実施形態において例示される構成に限られるものではない。
【００４２】
位置補正装置１５０は、エッジセンサ１０２、アクチュエータ１０３、ＣＰＵ１５１、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３、タイマ１５４、コントローラ１５５、速度検出回路１５６を有し、各部がバスＢを介して接続されている。
【００４３】
エッジセンサ１０２は、上記したように、用紙Ｐの搬送方向において各液体吐出ユニット１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙの上流側に設けられている。アクチュエータ１０３は、各液体吐出ユニット１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙに接続され、コントローラ１５５に制御されて駆動することで、各液体吐出ユニット１０１を幅方向に移動させる。
【００４４】
ＲＯＭ１５３には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ１５２は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域等として用いられる。ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。
【００４５】
タイマ１５４は、例えば液体吐出装置１００における用紙Ｐの搬送速度の検出等に用いられる。
【００４６】
コントローラ１５５は、エッジセンサ１０２の出力から検出される用紙Ｐの幅方向端部位置から求められる移動量に基づいて、液体吐出ユニット１０１を幅方向に移動させるようにアクチュエータ１０３を制御する。また、コントローラ１５５は、エンコーダ１２１の出力から検出される用紙Ｐの搬送速度に基づいて設定される移動速度で液体吐出ユニット１０１を移動させるようにアクチュエータ１０３を制御する。
【００４７】
速度検出回路１５６は、エンコーダ１２１から出力される搬送信号に基づいて、搬送ローラ１２０による用紙Ｐの搬送速度を検出する回路である。
【００４８】
［機能構成］
図７は、実施形態における位置補正装置１５０の機能構成を例示する図である。
【００４９】
図７に示されるように、位置補正装置１５０は、位置検出部１６１、移動量決定部１６２、搬送速度検出部１６３、移動速度決定部１６４、移動制御部１６５を有する。
【００５０】
位置検出部１６１は、エッジセンサ１０２の出力に基づいて用紙Ｐの幅方向端部位置を検出する。移動量決定部１６２は、位置検出部１６１によって検出された用紙Ｐの幅方向端部位置に基づいて、液体吐出ユニット１０１の幅方向における移動量を決定する。
【００５１】
搬送速度検出部１６３は、速度検出回路１５６によって検出された搬送ローラ１２０による用紙Ｐの搬送速度を取得する。また、搬送速度検出部１６３は、エンコーダ１２１から出力される搬送信号を取得し、タイマ１５４を用いて搬送信号の間隔を計測して用紙Ｐの搬送速度を検出してもよい。
【００５２】
移動速度決定部１６４は、搬送速度検出部１６３によって検出された用紙Ｐの搬送速度に基づいて、液体吐出ユニット１０１の移動速度を決定する。
【００５３】
移動制御部１６５は、移動速度決定部１６４によって決定された移動速度と、移動量決定部１６２によって決定された移動量とをコントローラ１５５に設定する。各液体吐出ユニット１０１は、アクチュエータ１０３がコントローラ１５５に制御されて駆動することで、設定された移動速度及び移動量で幅方向に移動する。
【００５４】
（液体吐出ユニット位置補正）
次に、移動量決定部１６２が液体吐出ユニット１０１の幅方向における移動量を決定する方法について、図８を用いて説明する。
【００５５】
液体吐出装置１００において搬送される用紙Ｐに画像を形成する場合には、まず、位置検出部１６１がエッジセンサ１０２Ｋの出力値を取得し、エッジセンサ１０２Ｋの検出位置における用紙Ｐの幅方向の端部位置ＣＳＫを検出する。また、移動量決定部１６２が、エッジセンサ１０２Ｋの検出位置における用紙Ｐの端部位置ＣＳＫと基準位置ＲＳＫとの差分から、位置ずれ量ｄＫ（＝ＣＳＫ−ＲＳＫ）を求める。
【００５６】
次に、位置検出部１６１がエッジセンサ１０２Ｃの出力値を取得し、エッジセンサ１０２Ｃの検出位置における用紙Ｐの幅方向の端部位置ＣＳＣを検出する。また、移動量決定部１６２が、エッジセンサ１０２Ｃの検出位置における用紙Ｐの端部位置ＣＳＣと基準位置ＲＳＣとの差分から、位置ずれ量ｄＣ（＝ＣＳＣ−ＲＳＣ）を求める。
【００５７】
移動量決定部１６２は、位置ずれ量ｄＫと位置ずれ量ｄＣとの差分を算出し、液体吐出ユニット１０１Ｋと液体吐出ユニット１０１Ｃとの相対的位置ずれ量ＤＣ（＝ｄＣ−ｄＫ）を求める。移動量決定部１６２は、算出した相対的位置ずれ量ＤＣを、液体吐出ユニット１０１Ｃの幅方向の移動量とする。
【００５８】
移動制御部１６５は、液体吐出ユニット１０１Ｃを基準位置ｒａＣから相対的位置ずれ量ＤＣだけ移動させることで、液体吐出ユニット１０１Ｃの液体吐出位置を、液体吐出ユニット１０１Ｋの液体吐出位置に合わせることができる。
【００５９】
なお、各液体吐出ユニット１０１の基準位置ｒａは、各エッジセンサ１０２の検出位置における用紙Ｐの端部位置がｒｓの場合に、各液体吐出ユニット１０１の幅方向における液体吐出位置が一致するアクチュエータ１０３の制御位置である。
【００６０】
移動量決定部１６２は、同様に、液体吐出ユニット１０１Ｍ，１０１Ｙと液体吐出ユニット１０１Ｋとの相対的位置ずれ量ＤＭ，ＤＹを求め、これを液体吐出ユニット１０１Ｍ，１０１Ｙの幅方向の移動量とする。移動制御部１６５は、各液体吐出ユニット１０１Ｍ，１０１Ｙを決定された移動量だけ移動させ、幅方向における液体吐出位置を合わせる。
【００６１】
以上で説明したように、移動量決定部１６２が、エッジセンサ１０２Ｋの検出位置における用紙Ｐの幅方向端部位置を基準として移動量を決定し、移動制御部１６５が各液体吐出ユニット１０１を幅方向に移動させる。
【００６２】
本実施形態では、エッジセンサ１０２Ｋの検出位置における用紙Ｐの幅方向端部位置を基準として、液体吐出ユニット１０１Ｋの位置に合わせるように液体吐出ユニット１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙを移動させている。このように幅方向において液体吐出位置が一致するように各液体吐出ユニット１０１が移動することで、用紙Ｐに形成される各色の画像の位置ずれが防止される。
【００６３】
なお、用紙Ｐに形成される各色の液体吐出位置を合わせることが可能であれば、液体吐出ユニット１０１を、例えば一つ上流側の液体吐出ユニット１０１の幅方向位置に合わせるように移動させてもよい。
【００６４】
例えば、エッジセンサ１０２Ｃ，１０２Ｍの出力に基づいて求められる液体吐出ユニット１０１Ｃとの相対的位置ずれ量Ｄを移動量として、液体吐出ユニット１０１Ｍを液体吐出ユニット１０１Ｃの幅方向位置に合わせるように移動させてもよい。この場合には、エッジセンサ１０２Ｍ，１０２Ｙの出力に基づいて求められる液体吐出ユニット１０１Ｃとの相対的位置ずれ量Ｄを移動量として、液体吐出ユニット１０１Ｙを液体吐出ユニット１０１Ｍの幅方向位置に合わせるように移動させる。
【００６５】
（液体吐出ユニット移動速度）
次に、液体吐出ユニット１０１の移動速度について説明する。
【００６６】
図９は、液体吐出ユニット１０１の移動速度が一定の場合における用紙搬送距離と液体吐出ユニット１０１の移動距離との関係を例示する図である。
【００６７】
液体吐出ユニット１０１の幅方向への移動速度が一定の場合には、図９に例示されるように、用紙Ｐの搬送速度によって用紙搬送距離と移動距離との関係が変化する。例えば、用紙Ｐが高速搬送されている場合には、液体吐出ユニット１０１が所定の距離（５μｍ）移動する間に用紙Ｐは１インチ搬送される。これに対して、用紙Ｐが中速搬送、低速搬送されている場合には、液体吐出ユニット１０１が所定の距離移動する間における用紙Ｐの搬送距離はそれぞれ０．６インチ、０．２インチと短くなる。
【００６８】
図１０は、用紙上の液体吐出領域を例示する図である。図１０には、第１液体吐出ヘッド１１１のノズル１１２ａから吐出されたインク滴が着弾することで形成される液体吐出領域と、第２液体吐出ヘッド１１３のノズル１１４ａから吐出されたインク滴が着弾することで形成される液体吐出領域とが、濃度の異なる網掛けで示されている。
【００６９】
図１０（Ａ）には、用紙Ｐが高速搬送されている場合に、ノズル１１２ａ，１１４ａが用紙Ｐ上に画像を形成する領域が例示されている。図１０（Ａ）に示されるように、液体吐出ユニット１０１が幅方向に距離Ｈ移動する間に、用紙Ｐが距離Ｄ１だけ高速搬送されたとする。
【００７０】
ここで、ノズル１１２ａとノズル１１４ａとは、搬送方向において離間した位置に形成されている。したがって、液体吐出ユニット１０１が幅方向に移動すると、図１０（Ａ）に示されるように、ノズル１１２ａによる液体吐出領域とノズル１１４ａによる液体吐出領域との間に僅かに隙間ができる。
【００７１】
また、図１０（Ｂ）には、用紙Ｐが低速搬送されている場合に、ノズル１１２ａ，１１４ａが用紙Ｐ上に画像を形成する領域が例示されている。図１０（Ｂ）に示されるように、液体吐出ユニット１０１が幅方向に距離Ｈ移動する間に、用紙Ｐが距離Ｄ２（＜Ｄ１）だけ低速搬送されたとする。
【００７２】
用紙Ｐが低速搬送されている場合には、液体吐出ユニット１０１が幅方向に移動する間における用紙Ｐの搬送距離が、高速搬送時に比べて短くなる。このため、高速搬送時に比べて幅方向に急に変位するように、ノズル１１２ａ，１１４ａの液体吐出領域が用紙Ｐ上で変化する。したがって、低速搬送時におけるノズル１１２ａによる液体吐出領域とノズル１１４ａによる液体吐出領域との間の隙間が高速搬送時とは異なる形状となり、用紙Ｐに形成される画像において着弾間隔のムラが増大したように見えてしまう可能性がある。
【００７３】
そこで、本実施形態では、図１１に示されるように、移動速度決定部１６４が、用紙Ｐが所定の制御距離（例えば１インチ）を搬送される間に、液体吐出ユニット１０１が所定の移動距離（例えば５μｍ）だけ移動するように移動速度を決定する。
【００７４】
移動速度決定部１６４が上記したように移動速度を決定することで、図１１に示されるように、液体吐出ユニット１０１の移動距離と用紙Ｐの搬送距離との関係が、用紙Ｐの搬送速度に関わらず一定となる。
【００７５】
図１１には、用紙Ｐが低速又は中速で搬送される場合にも、高速搬送される場合と同様に、液体吐出ユニット１０１が幅方向に５μｍ移動する間に、用紙Ｐが１インチ搬送される移動速度が求められた結果が例示されている。
【００７６】
本実施形態では、用紙Ｐが所定の制御距離を搬送される度に、移動制御部１６５が液体吐出ユニット１０１の位置補正制御を実行する。このため、用紙Ｐの高速搬送時にも位置補正できるように、用紙Ｐが制御距離を高速搬送される間にも液体吐出ユニット１０１が例えば最大移動距離だけ移動して位置補正できるように、液体吐出ユニット１０１の移動速度が設定される。
【００７７】
このように移動速度を設定することで、用紙Ｐが幅方向において所定範囲内で搬送されている間は、搬送速度に関わらず用紙Ｐが所定の制御距離搬送される間に液体吐出ユニット１０１の位置補正制御を完了できるようになる。なお、上記した液体吐出ユニット１０１の最大移動距離は、例えば用紙Ｐの幅方向における搬送位置ずれ量等に基づいて設定される。
【００７８】
本実施形態では、液体吐出ユニット１０１の移動速度が用紙Ｐの搬送速度に応じて変化することで、各ノズル１１２１，１１４ａによる液体吐出領域が、用紙Ｐの搬送速度が低速、中速の場合にも、図１０（Ａ）に示される高速搬送時と同様になる。このように、幅方向に隣接するノズル同士の液体吐出領域間の隙間が、用紙Ｐの搬送速度に関わらず同じような形状になることで、搬送速度によってインク滴の着弾間隔のムラが増大したように見えることがなくなり、用紙Ｐにおけるインク滴の着弾間隔のムラを抑制することが可能になる。
【００７９】
なお、液体吐出ユニット１０１の幅方向の移動量は微小な距離であり、液体吐出ユニット１０１は設定された移動速度に達する前に設定された移動量に到達してしまう場合がある。そこで、移動速度決定部１６４は、用紙Ｐが所定の制御距離を搬送される間に液体吐出ユニット１０１が所定の距離だけ移動するように、液体吐出ユニット１０１の移動速度と共に加速度を求めてもよい。
【００８０】
この場合、移動制御部１６５は、移動速度決定部１６４によって決定された移動速度及び加速度をコントローラ１５５に設定し、液体吐出ユニット１０１を移動速度決定部１６４によって決定された移動速度及び加速度で移動させるように制御する。
【００８１】
＜位置補正制御処理＞
図１２は、実施形態における位置補正制御処理のフローチャートを例示する図である。
【００８２】
液体吐出装置１００の電源がＯＮにされると、まずステップＳ１０１にて、電源ＯＮ時の初期化が実施される。電源ＯＮ時の初期化としては、例えば、アクチュエータ１０３による液体吐出ユニット１０１の位置調整や、エッジセンサ１０２の出力確認等が実施される。電源ＯＮ時の初期化が完了すると、ステップＳ１０２にて、液体吐出装置１００の搬送ローラ１２０等の各部が搬送開始待ち状態にセットされる。
【００８３】
液体吐出装置１００において用紙Ｐの搬送が開始されると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、搬送速度検出部１６３が、搬送ローラ１２０に設けられているエンコーダ１２１から速度検出回路１５６に出力される搬送信号の時間間隔の計測を開始する。
【００８４】
例えば所定時間の間エンコーダ１２１から出力される搬送信号の間隔が一定になった場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１０６にて、搬送速度検出部１６３が、速度検出回路１５６によって検出された用紙Ｐの搬送速度を取得する。
【００８５】
次にステップＳ１０７では、移動速度決定部１６４が、搬送速度検出部１６３によって検出された用紙Ｐの搬送速度に基づいて、液体吐出ユニット１０１の移動速度を決定する。移動速度決定部１６４は、上記したように、検出された搬送速度で用紙Ｐが制御距離を搬送される間に液体吐出ユニット１０１が所定の移動距離だけ移動するように移動速度を決定する。
【００８６】
ステップＳ１０８では、移動制御部１６５が、移動速度決定部１６４によって決定された移動速度をコントローラ１５５に設定する。次にステップＳ１０９では、移動制御部１６５が、液体吐出ユニット１０１の位置補正制御タイミングであるか否かを判断する。
【００８７】
本実施形態では、用紙Ｐが所定の制御距離（例えば１インチ）搬送される度に液体吐出ユニット１０１の位置補正制御が実行される。移動制御部１６５は、搬送ローラ１２０に設けられているエンコーダ１２１から速度検出回路１５６に出力される搬送信号に基づいて、搬送開始又は前回の位置補正制御タイミングから用紙Ｐが所定の搬送距離を搬送されたか否かを判断する。液体吐出ユニット１０１の位置補正制御タイミングであった場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０に進む。
【００８８】
ステップＳ１１０では、搬送速度検出部１６３が、計測している搬送信号の時間間隔が一定であるか否かを判断する。搬送信号の時間間隔が一定でない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１０５以降の処理を実行する。搬送信号の時間間隔が一定の場合には、ステップＳ１１１にて、移動制御部１６５が、用紙Ｐの搬送が停止されたか否かを判断する。
【００８９】
用紙Ｐが搬送されている場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１２にて、液体吐出ユニット１０１の位置補正制御が実施される。具体的には、移動速度決定部１６４によって決定された移動速度で、移動量決定部１６２によって用紙Ｐの端部位置に基づいて求められた移動量だけ移動するように、液体吐出ユニット１０１が幅方向に移動する。
【００９０】
位置補正制御は、用紙Ｐが一定の速度で搬送されている場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）に実行される。用紙Ｐの搬送速度が変化した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、用紙Ｐの搬送速度が一定となった後に再度移動速度が決定され、決定された移動速度に基づいてヘッド位置補正制御が実行される。
【００９１】
液体吐出ユニット１０１の位置補正制御は、用紙Ｐが設定されている搬送速度で定速搬送されている間は、位置補正制御タイミングで繰り返し実行され、各液体吐出ユニット１０１の液体吐出位置が補正されることで色ずれが抑制される。
【００９２】
用紙Ｐの搬送が停止した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１３に進む。用紙Ｐの搬送が停止された場合であって、液体吐出装置１００の電源がＯＦＦにされていない場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）には、ステップＳ１０２以降の処理を実行する。用紙Ｐの搬送が停止され、さらに液体吐出装置１００の電源がＯＦＦにされた場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）には、位置補正制御処理を終了する。
【００９３】
以上で説明したように、本実施形態における液体吐出装置１００では、用紙Ｐの搬送速度に応じて液体吐出ユニット１０１の幅方向への移動速度が変化するように制御される。本実施形態では、上記したように、用紙Ｐの搬送距離と液体吐出ユニット１０１の移動距離との関係が、用紙Ｐの搬送速度に関わらず一定となるように、液体吐出ユニット１０１の幅方向への移動速度が制御される。液体吐出ユニット１０１の移動速度がこのように制御されることで、液体吐出ユニット１０１の移動時に幅方向において隣り合う位置にドットを形成するノズル同士の液体吐出領域間の隙間が一定となり、用紙Ｐにおける着弾間隔のムラを抑制できる。
【００９４】
なお、上記した実施形態では、長尺状の用紙Ｐに液体を吐出して画像を形成する場合を例示したが、例えば枚葉紙に液体を吐出してもよい。また、液体吐出装置は、吐出した液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【００９５】
また、上記した実施形態では、エッジセンサ１０２により用紙Ｐの幅方向端部位置を検出したが、以下で説明するセンサ２００により用紙Ｐの幅方向位置を検出してもよい。
【００９６】
図１３は、実施形態におけるセンサ２００のハードウェア構成を例示する図である。
【００９７】
図１３に示されるように、センサ２００は、検出装置５０、第１光源５１Ａ、第２光源５１Ｂ、制御装置５２、記憶装置５３、及び演算装置５４を有する。
【００９８】
第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂは、レーザ光を発光する発光素子と、発光素子から発光されるレーザ光を略平行光にするコリメートレンズとを有し、用紙Ｐの表面にレーザ光を照射する。第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂに設けられる発光素子は、例えば、ＬＤ、ＬＥＤ等である。
【００９９】
第１光源５１Ａ及び第２光源５１Ｂは、用紙Ｐの表面に対して斜め方向にレーザ光を照射する位置に設けられている。第１光源５１Ａが用紙Ｐにレーザ光を照射する位置を「Ａ位置」とする。また、第２光源５１Ｂが用紙Ｐにレーザ光を照射する位置を「Ｂ位置」とする。
【０１００】
検出装置５０は、エリアセンサ１１と、「Ａ位置」に対向する位置に設けられている第１撮像レンズ１２Ａと、「Ｂ位置」に対向する位置に設けられている第２撮像レンズ１２Ｂとを有する。
【０１０１】
エリアセンサ１１は、シリコン基板１３１上に設けられている撮像素子１３２を有し、筐体１３に収容されている。撮像素子１３２は、それぞれ２次元画像を取得する「Ａ領域１１Ａ」及び「Ｂ領域１１Ｂ」を有する。また、エリアセンサ１１は、例えば、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ、フォトダイオードアレイ等である。
【０１０２】
第１撮像レンズ１２Ａは、第１レンズ鏡筒１３Ａに保持され、光軸が撮像素子１３２の「Ａ領域１１Ａ」の中心と一致するように設けられている。第１撮像レンズ１２Ａは、撮像素子１３２の「Ａ領域１１Ａ」に光を結像させる。また、第２撮像レンズ１２Ｂは、第２レンズ鏡筒１３Ｂに保持され、光軸が撮像素子１３２の「Ｂ領域１１Ｂ」の中心と一致するように設けられている。第２撮像レンズ１２Ｂは、撮像素子１３２の「Ｂ領域１１Ｂ」に光を結像させる。第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂは、位置等を変更すると、光学ズーム倍率を変更できるズームレンズＺＭである。
【０１０３】
第１撮像レンズ１２Ａには、アクチュエータＡＣＡを含むズーム機構が設けられている。また、第２撮像レンズ１２Ｂには、アクチュエータＡＣＢを含むズーム機構が設けられている。例えば、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂの光学ズーム倍率が変更されると、各ズーム機構が設定された光学ズーム倍率となるように第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂの位置を変更する。
【０１０４】
また、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂには、絞りやシャッタ速度を制御可能なシャッタ等が設けられてもよい。
【０１０５】
なお、検出装置５０は、第１撮像レンズ１２Ａと第２撮像レンズ１２Ｂとが一体に形成されてもよい。この場合には、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂによる像が干渉しないように、エリアセンサ１１との間に各結像領域を制限するアパーチャ等を設けることが好ましい。
【０１０６】
また、検出装置５０は、エリアセンサ１１のシリコン基板１３１上に複数の撮像素子１３２が設けられてもよい。この場合には、第１撮像レンズ１２Ａからの光が結像する位置及び第２撮像レンズ１２Ｂからの光が結像する位置に、それぞれ撮像素子１３２が設けられる。
【０１０７】
センサ２００の制御装置５２は、検出装置５０等を制御する。例えば、制御装置５２は、検出装置５０に信号を送信してエリアセンサ１１のシャッタタイミングを制御する。また、制御装置５２は、検出装置５０から２次元画像を取得し、取得した２次元画像を記憶装置５３に送る。
【０１０８】
記憶装置５３は、例えばメモリであり、制御装置５２から送られる２次元画像を記憶する。記憶装置５３は、例えば、２次元画像を分割して、それぞれ異なる記憶領域に記憶する。
【０１０９】
演算装置５４は、例えばマイクロコンピュータであり、記憶装置５３に記憶されている画像のデータを用いて各種処理を実行する。
【０１１０】
制御装置５２及び演算装置５４は、例えば、それぞれＣＰＵや電子回路等を含んで構成される。また、制御装置５２及び演算装置５４は、同一のＣＰＵを含んで構成されてもよい。
【０１１１】
図１４は、実施形態におけるセンサ２００の機能構成を例示する図である。以下、液体吐出ユニット１０１ごとに設けられるセンサ２００のうち、ブラックの液体吐出ユニット１０１Ｋ及びシアンの液体吐出ユニット１０１Ｃの組み合わせを例示して説明する。
【０１１２】
図１４に示される構成において、ブラックの液体吐出ユニット１０１Ｋ用の検出部６０Ａは「Ａ位置」の検出結果を出力し、シアンの液体吐出ユニット１０１Ｃ用の検出部６０Ｂは「Ｂ位置」の検出結果を出力する。
【０１１３】
ブラックの液体吐出ユニット１０１Ｋ用の検出部６０Ａは、撮像制御部１４Ａ、画像記憶部１５Ａ、及び撮像部１６Ａを有する。また、シアンの液体吐出ユニット１０１Ｃ用の検出部６０Ｂは、撮像制御部１４Ｂ、画像記憶部１５Ｂ、及び撮像部１６Ｂを有する。検出部６０Ａ及び検出部６０Ｂの各部の機能は同様であり、以下では検出部６０Ａにおける各部の機能を説明する。
【０１１４】
撮像部１６Ａは、搬送される用紙Ｐを撮像する。撮像部１６Ａは、例えば、検出装置５０により実現される。
【０１１５】
撮像制御部１４Ａは、ズーム制御部１４１Ａ及び画像取込部１４２Ａを有する。なお、撮像制御部１４Ａは、例えば、制御装置５２等によって実現される。ズーム制御部１４１Ａは、撮像部１６Ａが撮像する光学ズーム倍率を制御する。画像取込部１４２Ａは、撮像部１６Ａによって撮像される画像を取得する。
【０１１６】
画像記憶部１５Ａは、撮像制御部１４Ａが取り込んだ画像を記憶する。画像記憶部１５Ａは、例えば、記憶装置５３等によって実現される。
【０１１７】
計算部６１は、画像記憶部１５Ａ及び１５Ｂのそれぞれに記憶されている画像に基づいて、用紙Ｐが有するパターンの位置、用紙Ｐが搬送される搬送速度、及び用紙Ｐが搬送される搬送量を算出する。また、計算部６１は、算出した搬送速度に基づいて、撮像部１６Ａ、１６Ｂにおける露光時間及び光学ズーム倍率等を算出してもよい。
【０１１８】
また、計算部６１は、例えば撮像制御部１４Ａ、１４Ｂに、シャッタタイミングを示す時差Δｔのデータを出力する。すなわち、計算部６１は、「Ａ位置」を示す画像と、「Ｂ位置」を示す画像とが、時差Δｔで撮像されるように、シャッタタイミングを撮像制御部１４Ａ、１４Ｂに送信する。また、計算部６１は、算出した搬送速度となるように用紙Ｐを搬送させるモータ等を制御してもよい。計算部６１は、例えば、演算装置５４等によって実現される。
【０１１９】
用紙Ｐは、表面又は内部に光散乱性を有する。そのため、用紙Ｐにレーザ光が照射されると、表面又は内部で照射光が拡散反射する。この拡散反射光が干渉することによって、用紙Ｐには、斑点状のスペックルパターンと呼ばれるパターンが形成される。したがって、レーザ光が照射されている用紙Ｐを撮像すると、撮像画像にはスペックルパターンが表れる。撮像画像に表れるスペックルパターンの検出位置に基づいて、用紙Ｐの位置を求めることができる。
【０１２０】
撮像部１６Ａ、１６Ｂによる撮像画像に表れるスペックルパターンは、用紙Ｐの搬送に伴って位置が変化する。したがって、計算部６１は、所定の時間間隔で撮影される撮像画像におけるスペックルパターンの位置の変化に基づいて、用紙Ｐの搬送量を求めることができる。また、計算部６１は、搬送量を単位時間当たりに換算することで、用紙Ｐの搬送速度を求めることができる。
【０１２１】
具体的には、第１撮像レンズ１２Ａ及び第２撮像レンズ１２Ｂが設置される間隔を相対距離Ｌ［ｍｍ］とすると、相対距離Ｌ［ｍｍ］及び搬送速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］の関係は、下式（１）のように示せる。
【０１２２】
Δｔ＝Ｌ／Ｖ  （１）
上式（１）において、相対距離Ｌ［ｍｍ］は、第１撮像レンズ１２Ａと第２撮像レンズ１２Ｂとの間隔であり、予め設定される値である。したがって、時差Δｔが定まると、上式（１）に基づいて、計算部５３Ｆは、搬送速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］を求めることができる。このように、撮像画像に表れるスペックルパターンに基づいて、用紙Ｐの搬送量及び搬送速度を求めることができる。
【０１２３】
また、計算部６１は、撮像画像におけるスペックルパターンの幅方向への変位量を積算することで、用紙Ｐの初期位置からの幅方向への変位量を求めることができる。また、計算部６１は、変位量に基づいて用紙Ｐの幅方向における現在位置を求めることができる。
【０１２４】
また、計算部６１は、検出部６０Ａ及び６０Ｂによって撮像された画像を示す画像データＤｔ１（ｎ）及びＤｔ２（ｎ）に対して相互相関演算を行う。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６１は、相関画像に基づいて、ずれ量ΔＤ（ｎ）を計算する。
【０１２５】
例えば、相互相関演算は、下式（２）で表される。
【０１２６】
Ｄｔ１★Ｄｔ２＊＝Ｆ−１［Ｆ［Ｄｔ１］・Ｆ［Ｄｔ２］＊］  （２）
なお、上式（２）式において、「Ｄｔ１」は「Ａ位置」で撮像された画像を示す画像データＤｔ１（ｎ）である。「Ｄｔ２」は「Ｂ位置」で撮像された画像を示す画像データＤｔ２（ｎ）である。「Ｆ［］」はフーリエ変換を表し、「Ｆ−１［］」は逆フーリエ変換を表している。また、「＊」は複素共役を表し、「★」は相互挿管演算を表している。
【０１２７】
上式（２）に示されるように、画像データＤｔ１及びＤｔ２に対して、相互相関演算「Ｄｔ１★Ｄｔ２」を行うと、相関画像を示す画像データが得られる。なお、画像データＤｔ１及びＤｔ２が２次元画像データの場合には、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、画像データＤｔ１及びＤｔ２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。
【０１２８】
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、下式（３）を用いる方法である。
【０１２９】
Ｄｔ１★Ｄｔ２＊＝Ｆ−１［Ｐ［Ｆ［Ｄｔ１］］・Ｐ［Ｆ［Ｄｔ２］＊］］  （３）
上式（３）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表している。また、振幅はすべて「１」とする。上式（３）を用いることで、計算部６１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（ｎ）を計算できる。
【０１３０】
相関画像は、画像データＤｔ１及びＤｔ２の相関関係を示す。具体的には、画像データＤｔ１及びＤｔ２の一致度が高いほど、相関画像の中心に近い位置には急峻なピーク、いわゆる相関ピークとなる輝度が出力される。そして、画像データＤｔ１及びＤｔ２が一致すると、相関画像の中心及びピークの位置は重なる。
【０１３１】
上記したように算出されるタイミングに基づいて、ブラックの液体吐出ユニット１０１Ｋ及びシアンの液体吐出ユニット１０１Ｃは、それぞれ液体を吐出する。なお、液体を吐出するタイミングは、制御部６２が出力するブラックの液体吐出ユニット１０１Ｋ用の第１信号ＳＩＧ１及びシアンの液体吐出ユニット１０１Ｃ用の第２信号ＳＩＧ２等によって制御される。図示するように、計算部６１による計算の結果に基づいて、制御部６２が信号を出力してタイミングを制御する。なお、制御部６２は、例えば、制御装置５２等によって実現される。
【０１３２】
また、計算部６１は、求めた搬送速度Ｖを設定部６３に出力してもよい。設定部６３は、例えば、計算部６１から受信した搬送速度Ｖに基づいて、光学ズーム倍率、絞り値又は露光時間等を計算する。また、設定部６３には、出力画像の解像度等の動作モードに基づいて搬送速度Ｖが入力されてもよい。なお、設定部６３は、例えば、マイクロコンピュータ等の設定装置５２１等によって実現される。
【０１３３】
設定部６３は、例えば、搬送速度Ｖが高速の場合には光学ズーム倍率を下げるように設定する。ズーム制御部１４１Ａ、１４１Ｂは、設定部６３により設定された光学ズーム倍率となるようにアクチュエータＡＣＡ、ＡＣＢを動作させてズームレンズＺＭを制御する。また、設定部６３は、絞り値やシャッタ速度等を設定してもよい。
【０１３４】
設定部６３は、例えば、搬送速度Ｖによって定まる露光時間に反比例するような受光量となるように、下式（４）により絞り値を求める。
【０１３５】
Ｉ＝Ｉｏ×（ＮＡ×Ｍｏ）２
焦点深度＝±ｋ×波長／｛２×（開口数）２｝  （４）
上式（４）において、「Ｉ」は像の明るさであり、「Ｉｏ」は試料面の明るさである。「ＮＡ」は、絞り値の例である開口数である。また、「Ｍｏ」は、対物レンズの倍率である。上式（４）で示す場合には、受光量は、開口数の二乗に比例するため、露光時間を「１／２」倍とする場合には、開口数は、「√２」倍とされる。なお、実験又は評価に基づいて、搬送速度に対応する光学ズーム倍率、露光時間及び絞り値が予め設定されていてもよい。
【０１３６】
また、光学ズーム倍率は、例えば、以下のように求められる。まず、搬送速度Ｖに対応してシャッタ速度を設定する。具体的には、搬送速度Ｖが高速である場合には、被搬送物が高速に動くため、シャッタ速度を高速にする場合が多い。したがって、搬送速度Ｖに比例するようにシャッタ速度を設定する。
【０１３７】
シャッタ速度を高速に設定すると、受光量が低下する。すなわち、搬送速度Ｖに合わせてシャッタ速度を設定すると、受光量は搬送速度Ｖに反比例する関係となる。そこで、搬送速度Ｖを高速に設定する場合には、光学ズーム倍率を下げるように設定される。光学ズーム倍率を下げると、１画素に対するぶれ量を減らすことができる。
【０１３８】
例えば、光学ズーム倍率は、以下ように求めることができる。以下では、具体例として、搬送速度Ｖが「１ｍ／ｓ」から「３ｍ／ｓ」に設定変更されて３倍に高速になる場合について説明する。また、撮像されるエリアは均一な照明条件であり、かつ、同じ開口のレンズであるとする。
【０１３９】
まず、搬送速度Ｖが３倍となるのに合わせて、シャッタ速度が３倍となるように設定する。シャッタ速度を３倍にすることで、受光量は１／３倍となり暗くなる。一方で、同じ開口であれば、受光面積で受光量が定まる。また、受光量は、光学ズーム倍率の二乗に反比例する。したがって、受光量を３倍とするには、下式（５）に基づいて光学ズーム倍率を求める。
【０１４０】
シャッタ速度  ３倍  ・・・受光量  １／３
受光量  ３倍＝１／（１／√３）２＝３倍・・・光学ズーム倍率  １／√３≒０．５７倍  （５）
このように、搬送速度Ｖに合わせて光学ズーム倍率を下げると、受光量を維持又は増やすことができる。また、光学ズーム倍率を下げることで、相対的なぶれ量を減らすことができる。
【０１４１】
図１５は、実施形態におけるセンサ２００を例示する外観図である。センサ２００は、用紙Ｐ等の対象物にレーザ光を照射してスペックルパターンを生じさせる半導体レーザ光源（ＬＤ）及びコリメート光学系（ＣＬ）を有する。また、センサ２００は、スペックルパターンを撮像するＣＭＯＳイメージセンサと、ＣＭＯＳイメージセンサにスペックルパターンを集光結像するテレセントリック撮像光学系（ＯＬ）とを有する。なお、センサ２００には、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が設けられてもよい。
【０１４２】
ＣＭＯＳイメージセンサは、例えば、所定の周期でスペックルパターンを含む画像を撮像する。また、ＦＰＧＡ回路において、時刻Ｔ１における撮像画像と時刻Ｔ２における撮像画像を用いて相互相関演算が行われ、相関ピーク位置の移動に基づいて時刻Ｔ１から時刻Ｔ２における対象物の移動量を出力する。
【０１４３】
図１５に例示されるセンサ２００は、例えば、幅Ｗが１５ｍｍ、奥行きＤが６０ｍｍ、高さＨが３２ｍｍである。なお、ＣＭＯＳイメージセンサは撮像部の一例であり、ＦＰＧＡ回路は演算装置の一例である。
【０１４４】
上記したセンサ２００は、液体吐出ユニット１０１の吐出位置近傍に設けることが好ましい。吐出位置近傍で用紙Ｐの位置を検出することで、液体吐出ユニット１０１の幅方向位置を用紙Ｐの位置に合わせて精度良く制御することが可能になる。
【０１４５】
図１６は、実施形態におけるセンサ２００の配置を説明する図である。図１６は、液体吐出ユニット１０１及びセンサ２００を含む側面図である。
【０１４６】
図１６に示されるように、液体吐出ユニット１０１の液体吐出位置ＰＴの上流側及び下流側には、用紙Ｐを下面側（液体吐出ユニット１０１から液体が吐出される面とは反対側）から支持する第１ローラＣＲ１及び第２ローラＣＲ２が設けられている。第１ローラＣＲ１及び第２ローラＣＲ２は、回転可能に設けられており、用紙Ｐに従動して回転する。なお、液体吐出ユニット１０１の液体吐出位置ＰＴの上流側及び下流側で用紙Ｐを支持可能であれば、例えば用紙Ｐに摺接する固定部材であってもよく、第１ローラＣＲ１及び第２ローラＣＲ２のように用紙Ｐに従動して回転するローラでなくてもよい。
【０１４７】
図１６に例示する構成では、センサ２００が、液体吐出ユニット１０１とは用紙Ｐの反対側であって、第１ローラＣＲ１と液体吐出位置ＰＴとの間が検出位置となるように設けられている。
【０１４８】
センサ２００は、検出位置が第１ローラＣＲ１と第２ローラＣＲ２との間となるように設けられることが好ましい。第１ローラＣＲ１と第２ローラＣＲ２との間では、用紙Ｐの搬送位置が安定してセンサ２００との距離が一定に保たれるため、用紙Ｐの位置を精度良く検出することが可能になる。
【０１４９】
また、センサ２００は、検出位置が液体吐出ユニット１０１の吐出位置ＰＴの上流側であって、検出位置が吐出位置ＰＴの近傍となるように設けられることが好ましい。センサ２００を検出位置が吐出位置ＰＴの上流側になるように設けることで、センサ２００の検出結果を用いて液体吐出ユニット１０１の吐出位置ＰＴを用紙Ｐの位置に精度良く合わせることが可能になる。また、センサ２００の検出位置と吐出位置ＰＴとの間隔を小さくすることで、検出位置と吐出位置ＰＴとの間における用紙Ｐの搬送位置ずれの影響を最小限に抑えて、液体吐出ユニット１０１の位置を用紙Ｐの位置に合わせることが可能になる。
【０１５０】
以上、実施形態に係る位置補正装置、液体吐出装置、及び位置補正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】
【０１５１】
１０  液体吐出システム
１００  液体吐出装置
１０１  液体吐出ユニット
１０２  エッジセンサ
１０３  アクチュエータ（ユニット移動部）
１１０  液体吐出ヘッド
１１１  第１液体吐出ヘッド
１１２，１１４  ノズル（液体吐出部）
１１３  第２液体吐出ヘッド
１５０  位置補正装置
１６１  位置検出部
１６２  移動量決定部
１６３  搬送速度検出部
１６４  移動速度決定部
１６５  移動制御部
Ｐ  用紙（被搬送物）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５２】
【特許文献１】特開２０１０−１３７４８９号公報
【図１】
2017077726.tif 000003
【図２】
2017077726.tif 000004
【図３】
2017077726.tif 000005
【図４】
2017077726.tif 000006
【図５】
2017077726.tif 000007
【図６】
2017077726.tif 000008
【図７】
2017077726.tif 000009
【図８】
2017077726.tif 000010
【図９】
2017077726.tif 000011
【図１０】
2017077726.tif 000012
【図１１】
2017077726.tif 000013
【図１２】
2017077726.tif 000014
【図１３】
2017077726.tif 000015
【図１４】
2017077726.tif 000016
【図１５】
2017077726.tif 000017
【図１６】
2017077726.tif 000018