JP2010143025A - インクジェット記録ヘッドの検査方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価にかつ、高精度な記録評価を行なうことができるインクジェット記録ヘッドの検査方法及びその装置を提供することである。
【解決手段】時分割駆動する記録ヘッドのノズル列内の同一ブロックの吐出は一括して行い、検査パターンの記録時には時分割駆動ブロックの順序を記録媒体を載置したステージの移動方向に関する記録位置毎に変化させながら吐出を行う。前記記録位置ではインクを吐出するブロックの駆動順序を第１番目に設定するようにして、記録ヘッドを駆動する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は紙やフイルム等の記録媒体に所定の検査パターンを形成させ、この検査パターンからインクジェット記録ヘッドのヘッド特性を評価するインクジェット記録ヘッドの検査方法および装置に関する。

従来のインクジェット方式に従う記録装置に搭載される記録ヘッドの電気熱変換体（ヒータ）とその駆動回路は、例えば、特許文献１に開示されているように、半導体プロセス技術を用いて同一基板上に形成されている。

このような記録ヘッドの構成としては、ヒータ及び駆動回路を含んだ半導体基板（チップ）上にインクを吐出するためインク供給口及びノズルを形成し、ヒータに電気信号を印加するために用いる電気配線基板を接続、実装する形態が一般的である。ヒータは複数列配列され各ヒータに対応してノズルが形成され所望の吐出量のインクが吐出される。

この記録ヘッドを装着した記録装置本体からの画像データが配列されたヒータ各々に対応するデータとして記録ヘッドに送信される。このデータに従って、駆動回路が駆動され駆動回路に対応するヒータが加熱され、このヒータに対応するノズルからインクが吐出され記録媒体上に付着し画像が形成される。

さて、半導体プロセス技術を用いて上述した記録ヘッドを製造する工程には、製造された記録ヘッドから吐出されたインク液滴が正確に記録媒体に付着されるかを評価する検査工程が含まれる。この検査工程の具体的な方法として、例えば、特許文献２に記載された方法が知られている。この方法によれば、複数のノズルから吐出された液滴が互いに重ならないように検査パターンを記録させ、記録画像をカメラで取り込み画像処理を施した後に、その記録の良否判定を行う。
特開平５−１８５５９４号公報 特開平４−３３６２７３号公報 特願平３−１０９２３４号公報 特願平１０−２６７６９号公報 特願平１１−２１８０２５号公報

しかしながら、上記従来例の検査では、記録ヘッドを搭載する記録装置と同様の駆動方法で検査対象の記録ヘッドの駆動を行うため、厳密に精度の高い評価ができないのが現状である。

最近の記録ヘッドから吐出されるインク液滴のサイズはますます小さくなり、さらに、吐出されるインクの色の数も多くなっているので、これらインクにより形成されるドットの正確な判定も困難となっている。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、安価でかつ高精度に記録品質の検査を行なうことができ、多種のインクジェット記録ヘッドにも対応できるインクジェット記録ヘッドの検査方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録ヘッドの検査方法は、以下のような工程からなる。

即ち、ある方向に配列された複数の記録要素を複数のブロックに分割し、各ブロックを時分割駆動してインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、記録媒体を載置したステージを前記複数の記録要素の配列の方向とは異なる方向に移動させ、前記ステージの移動方向に関する記録位置の変化に従って前記時分割駆動により駆動されるブロックの駆動順序を変化させながら前記インクジェット記録ヘッドを駆動して前記インク滴を前記記録媒体に吐出して検査パターンを記録する記録工程と、前記記録工程において記録された検査パターンをＣＣＤカメラにより撮像して得られたを画像データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された画像データを画像処理し、前記検査パターンとして形成されたドットの位置ずれを判定する判定工程とを有することを特徴とする。

また他の発明によれば、ある方向に配列された複数の記録要素を複数のブロックに分割し、各ブロックを時分割駆動してインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、記録媒体を載置したステージを前記複数の記録要素の配列の方向とは異なる方向に移動させ、予め定められた駆動順序に従って前記インクジェット記録ヘッドを時分割駆動してインク滴を前記記録媒体に吐出して検査パターンを記録する記録工程と、前記記録工程において記録された検査パターンをＣＣＤカメラにより撮像して得られたを画像データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された画像データを、前記時分割駆動の各ブロック間の駆動時間差によって生じる吐出されるインク滴での前記記録媒体上の付着位置ずれを補正するように画像処理する画像処理工程と、前記画像処理工程において補正された画像データに基づいて、前記検査パターンとして形成されたドットの位置ずれを判定する判定工程とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの検査方法を備える。

さらに他の発明によれば、上記構成のインクジェット記録ヘッドの検査方法を実行する検査装置を備える。

従って本発明によれば、検査パターンの記録時には時分割駆動のブロック駆動順序を変更して記録ヘッドを駆動するので、通常の記録時の時分割駆動による時間差より生じるインク滴の付着位置ずれを少なくすることができる。これにより、特別な装置や構成を用いることなく、安価にかつより正確に検査を行なうことが可能になる。

また、検査パターンの記録時に予め定められた駆動順序で記録ヘッドを時分割駆動しても得られた画像データをその後の画像処理により補正するので、特別な装置や構成を用いることなく、安価にかつより正確に検査パターンを用いた検査を行なうことができる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）の検査装置の概略構成を示すブロック図である。

なお、この検査装置は複数の構成要素からなるシステムの構成でも良い。

図１において、（ａ）は検査装置の上面図であり、（ｂ）は、その側面図である。

半導体プロセス技術を用いた製造工程において製造された記録ヘッド１００７は、検査のために前工程からベルトコンベア１００６でこの検査装置に搬送されてくる。搬送された記録ヘッド１００７は、ロータリーインデックス１００５上のヘッド固定部１００１に挿入され、クランプ治具１００８により固定される。

次に、検査対象となる記録ヘッド１００７は、右回りに９０°回転し、吸引回復部１００２で記録ヘッドの吸引回復を行う。さらに、記録ヘッド１００７は右回りに９０°回転して記録検査部１００３でインクを吐出して画像形成する。この画像は画像処理され記録良否判定を行う。さらに、記録ヘッド１００７は右回りに９０°回転して計量部１００４でヘッド秤量を行う。最後に、さらに記録ヘッド１００７を右回りに９０°回転してヘッド固定部１００１から記録ヘッド１００７をベルトコンベア１００６上に戻して次工程へ搬送する。

記録検査部１００３では、記録ヘッド１００７からインク滴をステージ１０１２上の記録媒体に吐出し、ステージ１０１２上に載置された記録媒体に吐出されたインク滴を付着させて検査対象となる画像を形成する。その画像は照明１００９により照射され、対物レンズ１０１１を介してＣＣＤカメラ１０１０で撮像し、画像処理を行った後演算処理を行って、記録の良否判定を行う。

図２は、記録検査部の詳細な構成を示すブロック図である。

記録ヘッド１００７はロータリーインデックス１００５に固定され、信号変換基板２１２と電気的に接続されている。記録ヘッドからインク滴を吐出させるための駆動信号は、パソコン（ＰＣ）２０１内のヘッドドライバ２０３で生成される。この生成されたパルス信号が送信される。

また、インク滴の吐出のタイミングに同期した信号がステージコントローラ２１０を通してステージ１０１２に送られ 、ステージ移動と同期してインク滴が吐出してステージ１０１２上の記録媒体（例えば、紙）に付着して画像を形成する。

その画像はレンズ鏡筒ユニット２１７を通してＣＣＤカメラ１０１５により撮像される。画像を撮像することで得られた画像データは、画像処理コントロール基板２０９を介してＰＣ２０１の画像処理ボード２０４に転送され画像処理される。この画像処理により背景ノイズが除去されインク滴の主滴を抽出し、２値化処理を行って主滴の重心点を算出する。算出された各インク滴の重心点から最小二乗法により仮想格子を作成して理想点からのズレ量を計測して、記録の良否判定を行う。

この演算処理はＰＣ２０１内の演算処理ボード２０６で実行される。この時の画像は逐次ＶＧＡボード２０２を通してモニタ２０７に出力される。

記録ヘッド１００７とＣＣＤカメラ１０１０との絶対位置調整は、予めモータコントローラボード２０５により制御されたステージコントローラ２１０からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ステージを動作させることによりなされる。即ち、ステージ１０１２は３次元的に移動することができる。

なお、照明１００９は外部コントロール端子を有し、ＲＧＢそれぞれの光量を制御可能な照明電源２１６に接続される。照明電源２１６はインタフェース２１１と画像処理コントロール基板２０９を介して画像処理ボード２０４により制御される。

図３は記録ヘッドの外観斜視図である。

図３において、（ａ）は素子基板側から見た記録ヘッドの斜視図であり、（ｂ）はインクタンク側から見た記録ヘッドの斜視図である。

記録ヘッド１００７は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する電気熱変換体を用いたタイプのものであり、さらに電気熱変換体とインク吐出口とが対向するように配置された、所謂サイドシュータ型のものである。

図３に示されているように、記録ヘッド１００７は電気熱変換体を有する素子基板３０３、フライングリ−ドを有する電気配線部材３０５、インク供給保持部材３０６、フィルタ、インク吸収体、蓋部材３０９、およびシール部材から構成されている。電気配線部材の端には複数のパッド３０１が設けられている。

図４は、電気熱変換体を有する素子基板３０３の構成を説明するための一部破断斜視図である。

電気熱変換体を有する素子基板３０３は、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１ｍｍのＳｉ基板４０５に、インク流路である長溝状の貫通口のインク供給口４１０をＳｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成したものである。

Ｓｉ基板４０５には、インク供給口４１０を挟んでその両側に、電気熱変換体４０８が１列ずつ並べて配置されており、さらに電気熱変換体４０８に電力を供給するＡｌ（アルミニウム）などからなる電気配線が形成されている。電気熱変換体４０８と電気配線は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。各列の電気熱変換体４０８は、互いに千鳥状になるように配列されている。即ち、各列の吐出口の位置が、その列方向に直交する方向に並ばないように、少しずれて配置されている。電気熱変換体を有する基板４０５では、インク流路４１０から供給されたインクは各電気熱変換体４０８の発熱によって発生した気泡の圧力により各電気熱変換体４０８に対向する吐出口４０６から吐出される。

フライングリ−ドを有する電気配線部材３０５は電気熱変換体を有する基板４０５に対してインクを吐出用の電気信号を印加する電気信号経路を形成するものであり、ポリイミドのベース基材上に銅箔の配線パターンを形成することで構成されている。また、電気熱変換体を有する素子基板３０３を組み込むための開口部が形成されており、この開口部の縁付近には、電気熱変換体を有する素子基板３０３の電気接続端子に接続されるフライングリードが形成されている。さらに、フライングリードを有する電気配線部材３０５には、記録装置本体からの電気信号を受け取るためのパッド３０１が形成されており、パッド３０１とフライングリード部が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。

フライングリードを有する電気配線部材３０５と電気熱変換体を有する素子基板３０３の電気的接続は、例えば、以下のようなものである。

電気熱変換体を有する素子基板３０３の電気接続端子に形成されたバンプ４０４と、電気熱変換体を有する素子基板３０３の電気接続端子に電気配線部材３０５のフライングリード部と所定の位置関係により電気接合されることでなされている。

インク供給保持部材３０６は、例えば、樹脂成形により形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。インク供給保持部材３０６は、内部にインクを保持し負圧を発生するための吸収体を有することでインクタンクの機能をもっている。そして、Ｓｉ基板４０５にそのインクを導くためのインク流路を形成することでインク供給の機能をそれぞれ実現している。インク吸収体としては、ＰＰ繊維を圧縮したものが使われているが、これに代えてウレタン繊維を圧縮したものを用いても良い。

インク流路の上流部に位置するインク吸収体からのインクが供給される部分とインク流路との境界部には、電気熱変換体を有する素子基板３０３内部へのゴミの進入を防ぐためのフィルタが溶着により接合されている。フィルタは、ＳＵＳ金属メッシュタイプでも良いが、ＳＵＳ金属繊維焼結タイプのほうが好ましい。

インク流路の下流部には、電気熱変換体を有する素子基板３０３にインクを供給するためのインク供給口４１０が形成されている。そして、電気熱変換体を有する素子基板３０３のインク供給口４１０がインク供給保持部材３０６のインク供給口４１０に連通するよう、電気熱変換体を有する素子基板３０３がインク供給保持部材３０６に対して接着固定される。

また、電気熱変換体を有する素子基板３０３の接着面周囲の平面には、フライングリードを有する電気配線部材３０５の一部の裏面が接着固定される。電気熱変換体を有する素子基板３０３とフライングリードを有する電気配線部材３０５との電気接続部分は、封止剤により封止されている。これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。

封止剤は、電気配線部材４０５のフライングリード部と電気熱変換体を有する素子基板３０３のバンプとの接続部の裏面側と電気熱変換体を有する素子基板３０３の外周部分を封止している。

蓋部材３０９は、インク供給保持部材３０６の上部開口部に溶着されることで、インク供給保持部材３０６内部を密閉するものである。蓋部材３０９には、インク供給保持部材３０６内部の圧力変動を逃がすための細口とそれに連通した微細溝が設けられている。細口と微細溝のほとんどをシール部材で覆い、微細溝の一端部を開口することで、大気連通口を形成している。また、蓋部材３０９は、記録ヘッドを記録装置のキャリッジに固定するための係合部を有している。

なお、図４において、４０２はノズル列、４０３は複数のバンプ４０４からなるコンタクトパッド、４０７はノズルである、
図５は、図４に示したノズル列４０２を上面図である。

図４と図５とを比較すると分かるように、ノズル列４０２は２列のノズル列から構成される。ノズル列４０２を構成する各ノズルに０から昇順に、０ｓｅｇ、１ｓｅｇ、２ｓｅｇ……とノズル番号を付した場合、偶数番号のノズルから構成されるノズル列をＥｖｅｎ列といい、奇数番号のノズルから構成されるノズル列をｏｄｄ列という。なお、ｅｖｅｎ列、ｏｄｄ列のノズル密度は３００ｄｐｉで図５に示すように千鳥状に配列されている。

この実施例では、０ｓｅｇから３１９ｓｅｇの３２０個のノズルはノズル列４０２を構成する。従って、ｏｄｄ列とｅｖｅｎ列には夫々１６０個のノズルが配置される。

図６は記録ヘッドの回路構成を示す回路図である。

図６に示されているように、素子基板３０３には、記録データをラッチするためのラッチ回路（Ｌａｔｃｈ）６０２とシフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）６０３が設けられている。シフトレジスタ６０３はシフトクロックに同期して記録データを記録装置本体からシリアルに入力して保持し、ラッチ回路６０２はその記録データを記録装置本体から入力端子６０４により入力されるラッチ信号によりラッチする。

また、シフトレジスタ６０３は、ＲＯＭ６０９に記憶される後述の選択データをシリアルで入力して保持する。ラッチ回路６０２はその選択データをラッチする。

ＡＮＤ回路６０６は、入力端子６０５により入力されるヒートパルス信号と、記録データ信号と、ブロック信号と、選択データとの論理積を演算する。ＡＮＤ回路６０６の出力がハイレベルになると、それに対応するトランジスタアレー６０７中の電気熱変換体を駆動するトランジスタがオンとなる。その結果、そのトランジスタに接続されている電気熱変換体（ヒータ）６０８に電流が流されて、それが発熱する。

なお、電気熱変換体６０８、トランジスタ、ＡＮＤ回路６０６の接続関係については後述する。

ｏｄｄ列とｅｖｅｎ列には夫々、１６０個のノズルに対応して１６０個のヒータが配置される。これらのヒータは時分割駆動される。このため、ブロックイネーブル信号（BlockENB0，BlockENB1，BlockENB２）を入力し、これをデコーダ６１０（Ｄｅｃｏｄｅｒ）でデコードし、時分割ブロックを選択する。従って、この記録ヘッドはｏｄｄ列、ｅｖｅｎ列それぞれに８分割の時分割駆動を行なう。

さらに、ヒータの駆動電圧（ＶＨ）が各ヒータに印加される。また、素子基板３０３にはＡＮＤ回路６０５などの論理回路の出力電圧をヒータを駆動するための電圧に中間電圧ＶＨＴに基づいて昇圧するための変換電圧発生部６１１も設けられている。さらに、素子基板３０３の温度を測定する温度センサ６１２も設けられている。

ここで、以上の構成の記録ヘッドを用いた記録装置の動作の概略を説明する。

まず、記録装置の電源が投入された後、予め測定されている素子基板３０３毎のインク発泡水準に応じて、各電気熱変換体に印加されるヒートパルス（プレヒートパルスとメインヒートパルスを含む）のパルス幅を決定する。この発泡水準は、一定の温度条件下において、所定の電圧を印加したときの最小インク吐出パルス値のランク分けにより定められるものである。この決定した各吐出口毎に対応するヒートパルスの幅データを、シフトクロックに同期してシフトレジスタ６０３に転送する。実際に電気熱変換体に通電する際には、後述するように、ＲＯＭ６０９に記憶されている選択データにしたがって、電気熱変換体６０８の駆動条件が選択される。ＲＯＭ６０９に記憶された上記選択データは、ラッチ回路６０２にラッチされる。その選択データのラッチは、例えば、記録装置の最初の起動時等に一度だけ行えば良い。

次に、選択データをＲＯＭ６０９に記憶させた後の、ヒートパルス信号の生成について説明する。

まず、ＲＯＭ６０９からの信号を記録装置本体フィードバックし、その信号によって選択されたパルスデータに応じて、インクの吐出に適正なエネルギーを電気熱変換体６０８に印加するようにヒートパルスのパルス幅を決定する。また、温度センサ６１２の検出値に応じて、プレヒートパルスのパルス幅とその印加タイミングが、記録装置の制御部（不図示）により決定される。このようにして、種々の温度条件下においてもインクの吐出量が各ノズルで一定になるように、種々のヒートパルス（メインヒートパルスとプレヒートパルスを含む）を設定することができる。

図７は、記録ヘッドの駆動に用いられる種々の信号のタイムチャートである。

図７によれば、記録データ（ＤＡＴＡ）は転送クロック（ＣＬＫ）に従ってシフトレジスタ６０３にシリアルに入力され、ラッチ信号（Ｌａｔｃｈ）が入力されると、記録データ（ＤＡＴＡ）をラッチ回路６０２に一時的に保持する。そして、ラッチ回路６０２からは記録データ（ＤＡＴＡ）がパラレルに出力される。

また、複数のヒータ６０８は複数のグループに分割され、入力端子から供給されるブロックイネーブル信号に従って特定のブロックが選択される。デコーダ６１０はブロックイネーブル信号に従って時分割駆動するブロックを選択するブロック選択信号（Ｂｌｏｃｋ）を生成する。

ＡＮＤ回路６０６は入力端子６０５により入力されるヒートパルス信号（ＨＥＡＴ）とラッチ回路からパラレル出力される記録データ（ＤＡＴＡ）とデコーダ６１０より出力されるブロック選択信号（Ｂｌｏｃｋ）との論理積を取る。その演算結果は、駆動用ドライバであるトランジスタに出力される。こうして、ＡＮＤ回路６０６からの出力信号がハイレベルになると、対応する駆動用ドライバがオンして、それに接続されているヒータに電流（ＶＨ電流）が流れてヒータが発熱する。これにより、ノズル内のインクの膜沸騰により吐出口からインク滴が吐出され、記録媒体上に記録が行なわれる。

次に、上述した素子基板を備えた記録ヘッドを検査する工程についての２つの実施例を説明する。

ここでは比較のために従来の検査装置での検査についても説明する。

図８は、従来の検査装置で駆動されたインクジェット記録ヘッドの記録検査パターンを示す図である。

図８において、波線は６００ｄｐｉ画素格子である。この図に示すドットパターンは、ノズル番号０ｓｅｇから順に４カラムおきに６つのインク滴を吐出して記録媒体に付着させ、その繰り返しでノズル番号３１９ｓｅｇまで３２０ノズル全てから吐出されたインク滴によって形成された記録検査パターンである。

検査対象となる記録ヘッドは、ｅｖｅｎ列８ブロック、ｏｄｄ列８ブロックの１６ブロックに分割された時分割駆動を行っているので、ブロック順位が下位になる程、理想格子からずれて記録媒体にドットが形成される。

また、図８において、横方向がステージ１０１２の移動方向（カラム方向）であり、縦方向がノズルの配列方向である。

図９は、図８の網掛け部分を拡大した図である。

この実施例では、記録ヘッドは、解像度６００ｄｐｉで駆動周波数１５ｋＨｚ、ブロック間の時間差３．８μsで駆動される。従って、たとえインク滴が記録ヘッドのインク吐出面から垂直に正しく吐出されたとしても、インク滴が記録媒体に到着する時には、８ｓｅｇと９ｓｅｇは理想格子から９．８μｍ、１４ｓｅｇと１５ｓｅｇは１７．１μｍずれて付着することになる。

上述のずれを解消するために、この実施例ではノズル列内の同一ブロックからのインク吐出は一括して行って検査パターンを記録する。そして、その記録検査パターンより記録の良否判定を行う。更に、検査パターンの記録時には、駆動ブロックの順序をカラム毎に変えながらインク吐出を行い、前記各カラム内では吐出するブロックの順位を第１番目に設定することにしている。

図１０はこの実施例に従って記録した検査パターンを示す図である。

図１０において、（ａ）は検査パターンの全体像を示し、（ｂ）は（ａ）において点線で囲まれた部分の拡大図である。また、図１０（ｂ）において、横方向がステージ１０１２の移動方向（カラム方向）であり、縦方向がノズルの配列方向である。

図１１は従来の検査装置とこの実施例の検査装置によって夫々形成される検査パターンの拡大図である。

図１１において、（ａ）は従来の検査装置によって形成される検査パターンの拡大図を示し、（ｂ）はこの実施例の検査装置によって形成される検査パターンの拡大図を示す。

この検査パターンは１６ノズルおきにインク滴を順次吐出させることにより形成されたものである。図１０（ｂ）から分かるように、縦列（同一カラム）は同一ブロックのノズルからインク吐出している。また、この検査パターンは図１０（ｂ）に点線で示す６００ｄｐｉ格子にドットを配置させるようにし、図中のカラムａ，ｂ，ｃ，ｄ……のドットは同一ブロックのノズルから吐出されたインク滴により形成されたものである。例えば、ａカラムは０ブロック、ｂカラムは１ブロック、ｃカラムは２ブロックである。カラムａ，ｂ，ｃ，ｄ……はステージ移動方向（カラム方向）に関するドットの記録位置となる。

前述した通り、従来の検査装置ではブロック間隔の時間差分だけインク滴の付着位置（ドットの記録位置）にずれが生じていた。例えば、図１１（ａ）に示すように、１３ブロック目の付着位置は理想格子より１４．７μｍずれ、１４ブロック、１５ブロック目の付着位置は理想格子より１７．１μｍずれる。

この実施例に従う検査装置では、ノズル列内の同一ブロックの吐出は一括して行い、駆動ブロックの順序をカラム毎に変えながら吐出を行い、且つ、各カラム内では吐出するブロックの順位を第１番目に設定することにより位置ずれを解消している。

即ち、図１０（ｂ）のａカラムとｂカラムでは０ブロックと１ブロックをｅｖｅｎ列／ｏｄｄ列各々における駆動順序の第１のブロックに設定する。また、ｃカラムとｄカラムでは２ブロックと３ブロックをｅｖｅｎ列／ｏｄｄ列各々における駆動順序の第１のブロックに設定する。さらに、ｅカラムとｆカラムでは４ブロックと５ブロックをｅｖｅｎ列／ｏｄｄ列各々における駆動順序の第１のブロック順に設定する。

以下、同様にして駆動する。

このように駆動順序を変更して記録した検査パターンでは、図１１（ｂ）のようにドット形成位置のずれは解消する。

図１２はブロックイネーブル信号（BlockENB0〜3）に入力される信号波形と、ブロックイネーブル信号（BlockENB0〜3）と対応するｅｖｅｎ列／ｏｄｄ列各々のブロックとの対応表とを示す図である。

この図によれば、図１０（ｂ）に示すａカラムとｂカラムの駆動時のブロックイネーブル信号として、図１２（ａ）に示すブロックイネーブル信号が入力される。即ち、ｅｖｅｎ列の０ブロックとｏｄｄ列の１ブロックの駆動順序が第１位になる。

また、図１０（ｂ）に示すｃカラムとｄカラムの駆動時のブロックイネーブル信号として、図１２（ｂ）に示すブロックイネーブル信号が入力される。即ち、ｅｖｅｎ列の２ブロックとｏｄｄ列の３ブロックの駆動順序が第１位になる。

同様に、ｅｖｅｎ列の１４ブロックとｏｄｄ列の１５ブロックの駆動順序が第１位になるブロックイネーブル信号は、図１２（ｃ）に示す信号となる。

図１３は検査装置における記録ヘッドの駆動から画像データの取り込み、及び記録の良否判定までの処理を示すフローチャートである。

検査の準備として、検査対象の記録ヘッド１００７は、ロータリーインデックス１００５に固定され駆動制御の為の電気的接続が行われる。

次に、ステップＳ１００では記録ヘッドを駆動しインク液滴を吐出させる。これにより液滴がステージ１０１２上の記録媒体に付着して画像（検査パターン）を形成する。この時の駆動は前述したとおりのカラム毎のブロック駆動順序を変えて行う。

ステップＳ１１０では、その記録画像はＣＣＤカメラ１０１０により撮像され、さらにステップＳ１２０では背景のムラを除去するためのバックグラウンド処理やシェーディング補正などの画像処理（前）が施される。

ステップＳ１３０では、ある領域（吐出の速度バラツキやヨレのバラツキを考慮した範囲）を抽出して主滴とサテライトを分離し、さらにステップＳ１４０では抽出された主滴のある画像を２値化して各主滴の重心点を算出（位置の数値化）する。

ステップＳ１５０では、各液滴の重心点から最小二乗法により仮想格子を作成し、仮想格子上の理想点からのずれ量を演算処理して各ドットの位置を計測する。最後に、ステップＳ１６０では、その計測結果に基づいて記録の良否判定を行う。

従って以上説明した実施例に従えば、検査パターンの記録時には記録ヘッドのヒータのブロック駆動順序を変更するので、検査のための格子近くにより正確にインク滴を付着されることが可能になる。これにより、特別な装置や構成を用いることなく、より正確に検査を行なうことができる。

図１４は実施例２に従う検査装置における記録ヘッドの駆動から画像データの取り込み、及び記録の良否判定までの処理を示すフローチャートである。

なお、この処理において、実施例１で説明したのと同じ処理についてはステップ参照番号を参照し、その説明は省略する。

ステップＳ１００ａでは、実施例１と同様に記録ヘッドを駆動しインク液滴を吐出させることで、検査パターンを形成するが、この時の記録ヘッドの駆動はカラム毎にブロック順序を変えずに従来の固定ブロック順で行う。

次に、実施例１と同様に、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を実行する。

この実施例では、検査パターン形成の記録ヘッドのブロック順序は従来のように固定なので、ブロック間隔時間（３．８μｓ）差分だけの付着位置ずれ（形成ドットの位置ずれ）が生じる。即ち、図１１（ａ）に示すようなドット位置ずれが生じ、例えば、１３ブロックでは１４．７μｍ、１４ブロック、１５ブロックでは１７．１μｍのドット位置ずれが生じる。

この実施例では、予めブロック駆動時間差と駆動周波数、ステージの移動速度がわかっているので、その分の付着位置ずれを計算して画像処理上で補正をかける。即ち、ステップＳ１４５において、重心点の補正処理を行なう。

つまり、１３ブロックでは−Ｘ方向に１４．７μｍだけドットの重心点を移動する。１４ブロック、１５ブロックでは夫々、−Ｘ方向に１７．１μｍドットだけの重心点を移動する。これにより、実際のインク滴の付着点は理想格子からずれても画像処理後は重心点が補正されて理想格子上にくるようになる。

その結果、補正後のドット形成位置は、図１１（ｂ）のようになる。

その後、実施例１と同様に、補正後の重心点に基づいて、ステップＳ１５０の処理を実行する。これ以降は、実施例１と同様である。

従って以上説明した実施例に従えば、従来と同様に記録ヘッドを駆動して検査パターンを記録しても、その後の画像処理によりドットの重心点を補正するので、特別な装置や構成を用いることなく、より正確に検査を行なうことができる。

なお、以上の実施例において、記録装置に適用される記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。

また、以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体等）を備えている。そのため、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

さらに加えて、本発明のインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力装置として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録ヘッドの検査装置の構成を示すブロック図である。 記録検査部の詳細な構成を示すブロック図である。 インクジェット記録ヘッドの外観斜視図である。 記録ヘッド基板の外観斜視図である。 記録ヘッドのノズル配列を示す図である。 記録ヘッド基板の回路構成を示す図である。 記録ヘッドの駆動信号を示すタイムチャートである。 従来の検査装置による記録検査パターンを示す図である。 図８の網掛け部分を拡大した図である。 実施例１に従って記録した検査パターンを示す図である。 従来の検査装置と実施例１の検査装置によって夫々形成される検査パターンの拡大図である。 ブロックイネーブル信号に入力される信号波形と、ブロックイネーブル信号と対応するｅｖｅｎ列／ｏｄｄ列各々のブロックとの対応表とを示す図である。 本発明の実施例１に従う検査装置における記録ヘッドの駆動から画像データの取り込み、及び記録の良否判定までの処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に従う検査装置における記録ヘッドの駆動から画像データの取り込み、及び記録の良否判定までの処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１００１ ヘッド固定部
１００２ 吸引回復部
１００３ 記録検査部
１００４ 計量部
１００５ ロータリーインデックス
１００６ ベルトコンベア
１００７ 記録ヘッド
１００８ クランプ治具
１００９ 照明
１０１０ ＣＣＤカメラ
１０１１ 対物レンズ
１０１２ ステージ
２０１ パソコン（ＰＣ）
２０２ ＶＧＡボード
２０３ ヘッドドライバ
２０４ 画像処理ボード
２０５ モータコントローラボード
２０６ 演算処理ボード
２０７ モニタ
２０９ 画像処理コントロール基板
２１０ ステージコントローラ
２１２ 信号変換基板
２１７ レンズ鏡筒ユニット
３０３ 素子基板
３０５ 電気配線部材
３０６ インク供給保持部材
４０２ ノズル列
４０３ コンタクトパッド
４０４ パッド
４０５ Ｓｉ基材
４０８ 吐出口
４０７ ノズル
４０８ 電気熱変換体
４１０ インク供給口
６０２ ラッチ回路
６０３ シフトレジスタ
６０６ ＡＮＤ回路

Claims (4)

1. ある方向に配列された複数の記録要素を複数のブロックに分割し、各ブロックを時分割駆動してインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、
   記録媒体を載置したステージを前記複数の記録要素の配列の方向とは異なる方向に移動させ、前記ステージの移動方向に関する記録位置の変化に従って前記時分割駆動により駆動されるブロックの駆動順序を変化させながら前記インクジェット記録ヘッドを駆動して前記インク滴を前記記録媒体に吐出して検査パターンを記録する記録工程と、
   前記記録工程において記録された検査パターンをＣＣＤカメラにより撮像して得られた画像データを入力する入力工程と、
   前記入力工程において入力された画像データを画像処理し、前記検査パターンとして形成されたドットの位置ずれを判定する判定工程とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの検査方法。
2. 前記検査パターンは、前記ステージの移動方向に関し同じ位置に形成されるドットが前記時分割駆動における同一ブロックに属する記録要素から吐出されるインク滴によって形成されるようにして記録されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの検査方法。
3. ある方向に配列された複数の記録要素を複数のブロックに分割し、各ブロックを時分割駆動してインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドの検査方法であって、
   記録媒体を載置したステージを前記複数の記録要素の配列の方向とは異なる方向に移動させ、予め定められた駆動順序に従って前記インクジェット記録ヘッドを時分割駆動してインク滴を前記記録媒体に吐出して検査パターンを記録する記録工程と、
   前記記録工程において記録された検査パターンをＣＣＤカメラにより撮像して得られたを画像データを入力する入力工程と、
   前記入力工程において入力された画像データを、前記時分割駆動の各ブロック間の駆動時間差によって生じる吐出されるインク滴での前記記録媒体上の付着位置ずれを補正するように画像処理する画像処理工程と、
   前記画像処理工程において補正された画像データに基づいて、前記検査パターンとして形成されたドットの位置ずれを判定する判定工程とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの検査方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの検査方法を実行する検査装置。

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